Prevista dalla legge Baccarini,[2][3] la linea fu attivata il 27 maggio 1892.[4]
A seguito della costruzione della vicina "direttissima" Roma-Napoli, negli anni venti, la tratta da Velletri a Priverno divenne rapidamente obsoleta e sottoutilizzata, perché il collegamento tra Roma e Terracina poteva usufruire della nuova linea.
Danneggiata dagli eventi della seconda guerra mondiale, la linea venne riattivata nella sua interezza nel 1947.
Il servizio ferroviario sulla tratta Velletri-Priverno fu sospeso il 1º dicembre 1957, e la tratta fu definitivamente soppressa il 7 ottobre dell'anno successivo.[5]
Il luogo della frana nei pressi di Terracina, come si presenta al 2023
Rimase in esercizio il tronco terminale da Priverno a Terracina, intersecante la direttissima Roma-Napoli presso la stazione di Priverno-Fossanova. Questa tratta fu esercita a trazioneDiesel e a vapore con servizi locali, in coincidenza dei treni tra Roma e Napoli, e con un contenuto servizio merci.
La tratta Priverno-Fossanova-Terracina fu riarmata ed elettrificata tra il 1982 ed il 1993, mentre sul breve tronco Priverno-Fossanova tali lavori non furono mai ultimati; il tronco da allora risulta abbandonato sebbene sia ancora armato e sia usato sporadicamente solo come raccordo merci o come semplice deposito di rotabili destinati a demolizione.
La tratta residua, da Priverno-Fossanova a Terracina, è lunga 18 km e dal 1993, alla riapertura dopo i lavori di rinnovo armamento e trazione elettrica, è esercita tramite esercizio a spola[6]. Fino alla metà degli anni 2000 è stata esposta al rischio di chiusura, avendo una sola coppia di treni al giorno (con destinazione Roma Tiburtina oppure Roma Ostiense) fino a quando una riorganizzazione del servizio ha visto istituire numerosi treni regionali tra Roma Termini e Terracina lungo l'intero arco della giornata, presto caratterizzati da un elevato livello di traffico viaggiatori.
Dal 21 settembre 2012 tale tratta viene sospesa (e sostituita da autobus) per via di una frana tra le località di Frasso e La Fiora,[7] nonostante questa sia stata prontamente messa in sicurezza. Alcune associazioni di consumatori hanno temuto fin dalla sospensione che questo evento possa costituire la scusa per la definitiva chiusura della tratta.[5]
Il 16 marzo 2022 sono iniziati i lavori per la messa in sicurezza di un costone roccioso del Monte Cucca lungo 1,2 km (tratto nel quale è avvenuta la frana) i quali sarebbero dovuti terminare entro la primavera del 2023, per consentire il ripristino della tratta ferroviaria.[8][9]
I passaggi a livello sono interamente automatici, ad eccezione del primo dopo Priverno-Fossanova (protetto dal segnalamento) e di quelli tra Priverno e Sonnino.[10]
Le velocità massime consentite sono relativamente basse benché la geometria del tracciato e il binario consentano velocità teoricamente maggiori.
Luca Merisio e Antonio Polito, Indice delle illustrazioni, in Italia della nostra gente - Treni ad altra velocità, Roma, Ecra - Edizioni del Credito Cooperativo, 2023.
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