全部投产后可达年产1,260万吨的情况，向铁道部提出修建铁路的要求，经部报国家计委批准，铁道部于1960年3月4日正式下达了设计任务书。三年调整期间，泰肥铁路建成通车，属于济南铁路局济南机务段。
线路改造.1989年全线路更换DF4B-0290型号内燃机车。2004年，受到山东省公路运输快速发展的影响，泰肥铁路客运业务被取消。2006年，泰肥铁路所属的济南机务段泰安折反段开始更换泰肥线机车，由东风4B型柴油机车更换为东风4C型客货通用机车先期的东风4C型柴油机车。2007年，计