Während des Sardinischen Krieges im Jahre 1859, bei dem die französische Armee unter Napoleon III. auf der Seite des Königreichs kämpfte, wurde die Eisenbahn für Truppentransporte zur Front der Schlacht bei Magenta genutzt, bei der am 4. April 1858 die Österreicher geschlagen wurden. Ein am 21. Juli 1858 unterzeichneter Geheimvertrag zwischen Camillo Cavour, dem Regierungsvorsitzenden des sardischen Königreichs, und Frankreich sah die Abtretung von Savoyen an Frankreich vor. Zwar verzichtete Napoleon III. im Anschluss an den am 8. Juli 1859 geschlossenen Vorfrieden von Villafranca darauf, Savoyen und die Grafschaft Nizza zu übernehmen, annektierte aber Savoyen am 14. Juni 1860, nachdem sich die Bevölkerung bei einer Volksabstimmung mehrheitlich für einen Anschluss an Frankreich entschieden hatte.