Die Bahnstrecke ging am 7. September 1869 als erste innerhalb der damaligen Grenzen Rumäniens in Betrieb. In Bukarest begann die Strecke am Bahnhof "Filaret", der damit der älteste der rumänischen Hauptstadt ist. Die Verbindung hatte zunächst vor allem Bedeutung für den Güterverkehr, weil sie den Transport von Lebensmittelprodukten aus dem Inneren des Landes an die Donau und damit weiter zum Schwarzen Meer ermöglichte. Auf der anderen Seite diente sie der Versorgung der rumänischen Hauptstadt mit importierten Fertigprodukten. Der rumänische Fürst Karl I. trat für den baldigen Bau einer Brücke über die Donau ein, um über die heute bulgarische Stadt Russe eine Verbindung nach Konstantinopel zu schaffen; Rumänien stand damals noch unter Oberhoheit des Osmanischen Reiches. Da dieses jedoch wenig Interesse an dem Projekt hatte, wurden die 1870 begonnenen Planungen bald aufgegeben. Durch die auf dem Berliner Kongress 1878 erfolgte Neuordnung Südosteuropas wurde das Vorhaben auf längere Zeit hinfällig.