大連港を基点に中国東北部（満州）を縦貫するこの鉄道路線の経営権は、これに付随する鉄道附属地と共に日露戦争で日本がロシアから獲得した主要な利権の一つである。大正期には欧亜連絡運輸の一端を担うと共に、内陸部で採掘される豊富な資源を内地へ送り出す貨物幹線として日本の満州支配に重要な役割を果たした。満州国の成立後は羅津港など朝鮮経由の短絡ルートが確保されたため、貨物運輸における連京線の比重は低下したが、満鉄の看板列車である特急「あじあ」が運行されるなど、新首都・新京への旅客路線として繁栄した。1945年（昭和20年）8月、満州に侵攻したソ連軍に接収され、他の満鉄経営路線と共に中ソ共同経営の中国長春鉄路公司に編入された。