De spoorlijn is aangelegd door de HSM (Hollandse (IJzeren) Spoorwegmaatschappij) en is geopend op 1 november 1883. De HSM heeft de lijn ook vanaf het begin geexploiteerd. De lijn was tot 1957 een zijlijn van de spoorlijn Haarlem - IJmuiden. De lijn werd in 1927 geëlektrificeerd.

Vanaf 1939 werd de exploitatie en het eigendom overgenomen door de NS (Nederlandse Spoorwegen).

Na de ingebruikname van het Velsertunneltracé en de afbraak van de Velserbrug in 1957 werd de lijn onderdeel van de lijn Santpoort Noord - IJmuiden en dat is nog steeds zo.

Toch was de lijn zowel voor personenvervoer als voor goederenvervoer na 1957 niet meer succesvol. Op 25 september 1983 werd de lijn voor personenvervoer gesloten. In 1984 werd de bovenleiding verwijderd en in de zomer van 1989 werd het tweede spoor verwijderd - Het is bij deze website niet bekend of de lijn enkelsporig of dubbelsporig is aangelegd -. Het goederenvervoer, dat vooral bestond uit visvervoer - waar de bijnaam Vislijn vandaan komt - stopte in oktober 1994.

In 1996 werd de lijn voor personenvervoer weer heropend. Spoorwegmaatschappij LoversRail probeerde de lijn te exploiteren als verbinding tussen Amsterdam en het strand van IJmuiden. Vanwege het uitblijven van succes werd het vervoer gestopt en werd de lijn in 1999 weer gesloten.

Momenteel is onder andere de HIJSM (Haarlem-IJmuidense Spoorwegmaatschappij) bezig om de spoorlijn als museumlijn te kunnen exploiteren.

De spoorlijn is niet geëlektrificeerd en niet beveiligd (tot 1983 alleen mechanisch m.b.v. armseinen).