De spoorlijn werd door de NS (Nederlandse Spoorwegen) aangelegd. concessie voor de spoorlijn in 1919 verkregen en de aanleg begon in 1925. Bij die aanleg waren veel grondverplaatsingen (3,5 miljoen kubieke meter grond) nodig. Bij een van die verplaatsingen, bij Anstellerbeek, moest de grond 32 (!) meter opgehoogd worden. Bovendien werd de spoorlijn tussen Landgraaf (Schaesberg) en Spekholzerheide dubbelsporig aangelegd. Tussen Spekholzerheide en Simpelveld werd de lijn (enkelspoor) parallel aan de lijn Simpelveld - Domaniale Mijn aangelegd en laatstgenoemde lijn werd in de lijn Schaesberg - Simpelveld opgenomen, zodat ook op dit tracédeel de lijn dubbelsporig werd.

De kosten van de aanleg van deze lijn waren voor die tijd gigantisch. Voor deze 12,5 km lange lijn liepen de kosten uiteindelijk tot 12,5 miljoen gulden, omgerekend 1 miljoen gulden per kilometer. Hieraan heeft de lijn haar bijnaam 'Miljoenenlijn' te danken.

Op 15 juni 1934 was de lijn voltooid en werd in gebruik genomen voor (alleen) het goederenvervoer. De lijn werd door de NS geëxploiteerd.

Tijdens Tweede wereldoorlog werd het tweede spoor opgebroken. Na de oorlog werd de lijn enkelsporig hersteld.

Op 15 mei 1949 werd de lijn ook geopend voor personenvervoer: eerst met behulp van stoomtreinen, maar vanaf 1954 met dieseltreinen.

Na het sluiten van de mijnen in 1969 verdween de betekenis van de lijn voor het goederenvervoer.

Omdat de lijn onrendabel bleek - behalve het deel tussen Landgraaf en Kerkrade Centrum, dat in 1986 geëlektrificeerd werd - werd het tracédeel tussen Kerkrade Centrum en Simpelveld gesloten op 28 mei 1988.

Op 24 maart 1988 wordt de ZLSM (Zuid-Limburgse Stoomtrein Maatschappij) opgericht met als doel het behoud van de 'Miljoenenlijn'. Tot 1994 was de ZLSM bezig de nodige subsidies te verkrijgen om te kunnen starten. Na dat in 1994 overeenkomsten werden getekend kon men starten met de realisatie van deze spoorlijn als museumlijn. In het voorjaar van 1995 kon de eerste stoomtrein over deze lijn rijden.

Momenteel is de spoorlijn opgedeeld in twee delen: Landgraaf (Schaesberg) - Kerkrade Centrum, met een normale treindienst sinds 1 januari 2007 geëxploiteerd door Veolia en Kerkrade Centrum - Simpelveld, als museumlijn.