De lijn is aangelegd door de Groninger Locaalspoorweg-Maatschappij (GLS) en geopend op 16 augustus 1893 als zijtak van de spoorlijn Groningen - Delfzijl. In de statuten van de GLS was rekening gehouden met een verlenging van Roodeschool via Spijk naar Delfzijl, maar die is er nooit gekomen. Wel had de lijn van 1922 tot 1942 een zijtak: de spoorlijn Winsum - Zoutkamp.

De exploitatie was in handen van de Staatsspoorwegen (SS) en vanaf 1917 van de toen opgerichte belangengemeenschap Nederlandse Spoorwegen, waarin de SS op 1 januari 1938 volledig opging. Op 1 januari 1940 werd de GLS genaast door de NS. In 1953 werd de stoomtractie op de lijn vervangen door de dieselelektrische Blauwe Engelen. Deze werden in 1982 vervangen door de Wadlopers, die op hun beurt in 2007 werden vervangen door de Spurts van Arriva.