De westtak loopt vanaf Villach (Warmbad Villach) via Faak am See en Ledenitzen naar Rosenbach, waar deze samenkomt met de oosttak. Deze tak is ongeveer 20 km lang. Tussen Faak am See en Ledenitzen heeft het traject een stijging van 14,5 ‰.

De oosttak loopt vanaf Klagenfurt (Hbf) via Weizelsdorf, waar een zijtak naar Ferlach begint, en Feistritz im Rosental naar Rosenbach, waar deze samenkomt met de westtak. Deze tak is ongeveer 30 km lang. Tussen Weizelsdorf en Rosenbach heeft het traject een stijging van 19 ‰. Deze spoorlijn wordt ook wel de Rosentalspoorlijn (in het Duits Rosentalbahn) genoemd.

Het gezamenlijk deel ligt tussen Rosenbach en Jesenice. Jesenice ligt in Slovenië. In dit tracé ligt de belangrijke en 8 km lange Karawankenspoortunnel.

Na de keuze van het beste tracé (er waren meerdere mogelijkheden) en het verlenen van de concessie werd in 1901 begonnen met de aanleg van de lijn. Op 30 mei 1906 werd de gehele verbinding geopend door de Oostenrijkse keizer. De verbinding werd vanaf het begin geëxploiteerd door de kkStB (kaiserlich-königliche österreichische Staatsbahnen).

Vanaf 1906 was deze spoorverbinding via beide takken, maar vooral via de oosttak, erg belangrijk. Vooral verkeer tussen Praag en Duitsland in het noorden en de haven bij Triëst in het zuiden maakte gebruik van de verbinding via de oosttak. 

Het resultaat van de Eerste Wereldoorlog (Verdrag van Versailles) had ook effect op deze spoorlijn en haar exploitant. Voor de spoorlijn zelf betekende dit een einde van treinverkeer naar Triëst - de stad Triëst kwam bij Italië -, waarmee de gehele verbinding en vooral de oosttak steeds minder belangrijk werd. De exploitant (kkStB) werd verdeeld onder de 'nieuwe' landen ('Duits'-Oostenrijk, Polen, Tsjechoslowakije, Hongarije en Joegoslavië). De nieuwe exploitant voor deze spoorlijn werd DÖStB (Deutschösterreichische Staatsbahnen).

De DÖStB veranderde haar naam in 1919 naar ÖStB (Österreichische Staatsbahnen), in 1923 naar BBÖ (Bundesbahn Österreich) en tenslotte in 1947 naar ÖBB (Österreichischen Bundesbahnen), die de verbinding nog steeds exploiteert.

Na het einde van de oorlogen in voormalig Joegoslavië begon de belangrijkheid van de verbinding via de westtak vooral voor het internationaal treinverkeer weer te groeien. De westtak is samen met het gezamenlijk deel in 1955 en 1957 geelektrificeerd.

Momenteel is de spoorverbinding niet meer als geheel belangrijk. Wel is de verbinding westtak - stam (Villach - Rosenbach - Jesenice) in belangrijkheid aan het groeien, waarbij deze verbinding in de toekomst geheel dubbelsporig wordt. Voor het lokale personenvervoer is deze lijn nauwelijks meer van belang. Op de westtak rijdt drie tot zes maal per dag een trein (elektrisch of diesel) en op de oosttak eens of twee maal per dag een trein (alleen diesel). Het gedeelte tussen Feistritz en Rosenbach wordt in 2009 mogelijk gesloten. Misschien kan de "Rosentaler Dampfbummelzug" dit tracégedeelte nog redden.