Nachdem das Osmanische Reich 1881 Thessalien an Griechenland hatte abtreten müssen, wollte Griechenland die Erschließung des ihm zugefallenen Gebietes vorantreiben, auch um es gegen osmanische Ansprüche zu sichern. Zu diesem Zweck wurden am 25. Oktober 1882 mit französischem Kapital die Thessalischen Eisenbahnen gegründet.
Wegen der sehr dürftig ausgebauten Infrastruktur im Innern Griechenlands, nutzte der Personen- und Güterverkehr damals zu einem erheblichen Teil die Küstenschifffahrt. Verkehrsgeografisch hing das Gebiet in Handel und Versorgung zu einem erheblichen Teil von seinem einzigen Hafen, Volos, ab. Dieser war damit auch Ausgangspunkt des Eisenbahnbaus der folgenden Jahre. Im September 1883 wurde mit dem Bau der Strecke von Volos zur damaligen Provinzhauptstadt Larisa in der Spurweite von 1000 mm begonnen. Sie wurde am 22. April 1884 eröffnet.
1955 übernahm die 1920 gegründete Staatsbahn Sidirodromoi Ellinikou Kratos (SEK) die Thessalischen Eisenbahnen und die von ihnen betriebenen Strecken.[2]
Beim Erdbeben in Thessalien 1957 wurde die Eisenbahninfrastruktur schwer beschädigt. Alle Empfangsgebäude entlang der Strecke wurden zerstört,[1] einzig das des Bahnhofs von Volos blieb nahezu unbeschädigt, obwohl auch dessen historische Altstadt schwer getroffen wurde.
Anfang September 2023 verursachte das Sturmtief Daniel schwere Schäden an der Strecke. Der Bahnverkehr ist seitdem eingestellt. Ein Ersatzverkehr mit Bussen ist eingerichtet (Stand: Sommer 2024). Zuletzt verkehrten sieben Regionalzugpaare zwischen Volos und Larisa, die tagsüber einen ungefähren Zwei-Stunden-Takt boten.[4]