W czasie II wojny światowej włączona pod tzw. Ostbahn i przebudowana dla potrzeb Wehrmachtu. W 1945 roku na krótko przekuto linię na rozstaw rosyjski, natomiast 27.11.1965 roku linia została zelektryfikowana.
W latach 2007–2011 ruch pasażerski na linii był zawieszony ze względu na jej zły stan techniczny i wynikający z niego brak opłacalności uruchamiania przewozów pasażerskich. W 2011 roku, w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego dla województwa łódzkiego, została przeprowadzona modernizacja linii. 1 października 2011 wznowiono ruch pasażerski. W latach 2011–2015 prowadzony był ruch pociągów pospiesznych. Od 2011 prowadzony był ruch pociągów osobowych spółki Przewozy Regionalne który utrzymał się do 2018 roku. Od 2018 panuje Łódzka Kolej Aglomeracyjna.
W dniu 18 marca 2025 na stację Łowicz Przedmieście przyjechało po raz pierwszy ED250 – 007 (Pendolino) jako EIP 5102 rel. Warszawa Wschodnia – Szczecin Główny z opóźnieniem 70 minut oraz dwie lokomotywy EU200 – 001 jako EIC Lech rel. Warszawa Wschodnia – Wrocław Główny opóźnione 115 minut i 007 jako IC Zielonogórzanin rel. Warszawa Wschodnia – Zielona Góra Główna opóźnione 150 minut.