Okres austriacki i I wojna światowa Kolej była eksploatowana przez C.K. Austriackie Koleje Państwowe (k.k. Österreichische Staatsbahnen, kkStB) i podlegała dyrekcji krakowskiej ED Krakau. Działalność kolei była powszechnie krytykowana. Krytyka wynikała z niezadowalających warunków podróży spowodowanych niewygodnymi wagonami oraz słabymi parowozami, które w trudnych warunkach atmosferycznych miały problem z pokonaniem trasy. Początkowo na trasie kursowała 1 para pociągów osobowych oraz jedna mieszanych, do których w 1908 roku dołożono kolejną pociągów osobowych.
Na początku listopada 1914 roku do szlaku doprowadzono konną kolej wąskotorową ze Staszowa o rozstawie 715 mm. Konna wąskotorówka docierała do normalnotorowej stacji w Szczucinie za pomocą prowizorycznego drewnianego mostu. W tym samym miesiącu „Szczucinka” znalazła się w rękach Rosjan i została przekuta na szeroki tor. W czasie ich odwrotu w lutym 1915 roku most konnej wąskotorówki na Wiśle został spalony, a kolej była intensywnie wykorzystywana do zaopatrywania wojska i wywozu rannych z frontu, który zatrzymał się niedaleko niej, na Dunajcu i Białej.