Nonostante i progetti risalissero ai primi anni del Novecento i lavori, tra lo stop della prima guerra mondiale e la crisi economica del 1929, ebbero termine soltanto alla fine del 1934. L'apertura all'esercizio avvenne il 28 aprile del 1935 in grande ritardo sulle aspettative e per di più in periodo di embargo economico per l'Italia. Il servizio prevedeva quattro coppie di treni giornalieri di cui tre coppie di categoria omnibus e una di categoria misto. Fermavano in tutte le stazioni ma, nel periodo invernale veniva evitata la fermata a Noto Bagni. La prima corsa partiva alle ore 5,22 da Pachino mentre l'ultima vi terminava il servizio alle ore 20,11; la percorrenza variava da 47 a 65 minuti. La seconda guerra mondiale e lo sbarco alleato in Sicilia produssero seri danni agli impianti e le linee sud-orientali siciliane rimasero interrotte dal giugno 1943 per oltre un anno.