La date précise de mise en service est incertaine mais il semble que les premiers transports ont eu lieu en juillet 1827. On donne habituellement la date du 30 juin mais la ville d’Andrézieux-Bouthéon a donné le nom à une rue en retenant la date du 18 juin 1827.
Le transport des voyageurs commença le 1er mars 1832 c’est-à-dire après Grand-Croix – Givors sur la ligne de Lyon. Les roues des voitures à cheval étaient changées pour s’adapter aux rails ainsi les passagers passaient de la route à la voie ferrée sans descendre de voiture.
Les locomotives à vapeur remplacèrent les chevaux en 1844 pour les marchandises et 1845 pour les voyageurs. Sur cette ligne, les deux premières locomotives étaient de type Schneider baptisées la Loire et le Furens.
La rectification de la ligne St Étienne-Andrézieux a été faite sans interruption de circulation de 1856 à 1857 et sa mise en service, donc celle du tunnel de villars, a eu lieu le 24 novembre 1857.
Une Société organisatrice de la célébration du cinquantenaire des chemins de fer a fait frapper une médaille en… 1887, soit 50 ans après la ligne Paris – Saint-Germain, gommant ainsi dix ans de l’histoire des chemins de fer français.