1年10月完工，1922年1月14日开始办理客运业务。1927年4月由台湾总督府买收并进行路线改善，成为铁道部所辖支线。1959年，发生八七水灾，台糖中浊线因受损严重而停驶拆除，此后集集线成为南投地区唯一的联外铁道。1999年9月21日发生的九二一大地震，造成集集线毁坏严重：集集车站倾斜，多处路线铁轨也扭曲变型。直到2001年1月21日才修复通车，并持续转型成为台湾着名观光铁路之一。在复驶后除因部分路段不能运行而改道，受损的轨道、路基和号志等被移至「921大地震纪念馆」展示，以资纪念。集集线也是