awalnya, kereta api ini melayani rute madiun-jakarta, pp, dengan nama kereta api senja maja.
atas permintaan pengguna jasa pada tahun 1983, relasi diperpanjang hingga blitar, lalu malang.
pada awalnya, rangkaian kereta api matarmaja berisi rangkaian ekonomi dan satu kereta bisnis, namun kemudian diubah menjadi keseluruhannya rangkaian ekonomi.
dalam pengoperasiannya, ka ini juga mengalami perubahan jalur.
awalnya ka ini menjalani rute selatan (lewat purwokerto dan yogyakarta), namun kemudian, demi mengisi kekosongan petak semarangsolo, rutenya diubah melalui jalur utara kemudian berbelok ke selatan setelah stasiun semarang tawang menuju stasiun kedungjati hingga stasiun solo jebres, lalu lanjut hingga malang.
dengan harga tiket rp109.000,00 saat ini matarmaja menggunakan kereta ekonomi ac terbaru, namun akhirnya kereta ini menggunakan rangkaian k3 lama dengan ac split.
rangkaian kereta api ini (stamformasi) terdiri atas sebuah lokomotif, 8 rangkaian kereta api ekonomi ac dengan livery "kesepakatan" (k3), sebuah kereta makan pembangkit (kmp3), satu gerbong bagasi, dan satu gerbong pembangkit.
stasiun-stasiun yang disinggahi
kereta ini singgah di stasiun malang, stasiun kepanjen, stasiun sumberpucung, stasiun kesamben, stasiun wlingi, stasiun blitar, stasiun ngunut, stasiun tulungagung, stasiun kediri, stasiun nganjuk, stasiun madiun, stasiun solo jebres, stasiun semarang tawang, stasiun pekalongan, stasiun tegal, stasiun babakan, stasiun cirebon prujakan, stasiun jatibarang, stasiun haurgeulis, stasiun jatinegara, dan stasiun pasar senen.
ka 171 (malang-pasar senen)
stasiun kedatangan keberangkatan
malang - 17.00
semarang tawang 02.2702.50
pasar senen 09.45-
ka 172 (malang-pasar senen)
stasiun kedatangan keberangkatan
pasar senen - 16.30
haurgeulis 18.24 18.26
jatibarang 18.59 19.01
cirebonprujakan 19.36 19.48
babakan 20.08 20.10
tegal 20.52 20.56
pekalongan 21.42 21.49
semarang tawang 23.14 23.29
gundih 00.59 01.08
salem 01.33 01.39
solojebres 02.02 02.12
sragen 02.36 02.38
paron 03.13 03.15
madiun 03.38 03.48
nganjuk 04.29 04.32
kediri 05.27 05.30
tulungagung 06.04 06.06
ngunut 06.21 06.23
blitar 06.47 06.52
wlingi 07.18 07.20
kesamben 07.35 07.37
pohgajih 07.49 07.57
sumberpucung 08.09 08.11
kepanjen 08.27 08.29
malang kotalama 08.52 08.54
malang 08.59 -
pada tanggal 22 april 2013, di daerah bagor, nganjuk, kereta api matarmaja ditabrak (bukan menabrak) bus sugeng rahayu pada pukul 21.00.
diduga disebabkan karena sopir bus tergesa-gesa menyeberang perlintasan sebidang.
antarajatim: bus sugeng rahayu tabrak kereta api matarmaja
pada hari minggu, tanggal 12 juli 2015, ka matarmaja jurusan jakarta-malang anjlok di kelurahan klemunan, kecamatan wlingi, blitar.
ka matarmaja ini anjlok di posisi tikungan, anjloknya ka matarmaja ini tak terjadi pada rangkaian gerbong sehingga dipastikan penumpang aman.
penumpang berhasil dievakuasi dengan bus menuju malang.
hingga saat ini penyebab utama anjloknya ka matarmaja masih dalam penyelidikan.
kejadian ini terjadi sekitar pukul 06.30 wib. okezone: ka matarmaja anjlok, ratusan penumpang telantar
pada tanggal 24 agustus 2015, terjadi anjlokan kereta api matarmaja di garum, blitar.
kereta yang dihela lokomotif cc201 04 06 ini kemudian langsung dievakuasi karena masih berada di atas rel.
tiada korban jiwa, namun dua kereta api, gajayana dan malabar tertahan di stasiun blitar.
ka matarmaja anjlok, dua ka tertahan di stasiun blitar
ka di malang