Pierwsze plany połączenia Zielonej Góry z Żarami lub Żaganiem pojawiły się w latach 40. XIX w. Ponownie powrócono do nich w roku 1867 i 1872 r. kiedy planowano że trasa będzie przedłużona do Budziszyna w Saksonii. Głównymi zainteresowanymi budową szlaku były dwa miasta - Krzystkowice oraz Nowogród Bobrzański. Miasta te posiadały rozwijający się przemysł, który wymagał szybkiego transportu. Ponieważ trasa miała przebiegać przez teren Prus i Saksonii konieczne było uzyskanie odrębnych zezwoleń. 20 marca 1875 roku uzyskano koncesję na budowę linii na terenie Prus, ale Saksonia najpierw długo zwlekała z wydaniem koncesji, a następnie określiła warunki - przedłużenie do innych miast - na co komitet się nie zgodził. Ostatecznie 17 marca 1887 r. podjęto decyzję o budowie szlaku tylko na terenie Prus. Linia miała docierać do Żar i dalej do Przewozu. Z uwagi na zmiany konieczne były też oszczędności - zdecydowano o budowie szlaku lokalnego, jednotorowego. W styczniu 1888 r. rozpoczęto prace pomiarowe. W 1891 r. zdecydowano o ostatecznym przebiegu linii - w pierwszym etapie z Krzystkowic do Żar. Budowę zrealizowały koleje państwowe. 25 października 1895 roku ukończono pierwszy fragment linii z Krzystkowic do Bieniowa. 1 września 1896 roku oddano do użytku odcinek Bieniów - Żary. Fragment z Krzystkowic do Zielonej Góry oddano najpóźniej, dopiero w 1904 roku z powodu budowy przeprawy przez Bóbr. Prace związane z budową obiektu przedłużały się także z powodu niechęci Państwa Pruskiego co do całkowitego finansowania linii. Radni Zielonej Góra nie zgodzili się na sfinansowanie budowy i wzięli sprawę przeczekanie. Ostatecznie otwarcie całej linii nastąpiło 1 sierpnia 1904 roku. Przed wojną parametry szlakowe to 60 km/h na odcinku Żary-Bieniów i 50 km/h na odcinku Bieniów-Zielona Góra. Obsługa trakcyjna parowozami serii BR.64 i 86, standardowy garnitur to 4 wagony. W 1939 r. 5 par, 4 w dni wolne; w 1944 3 pary na całym szlaku, 2 dodatkowo Żary - Krzystkowice.

Po wojnie linia nabrała większego znaczenia (w 1963 r. 5 par, w 1986 r. 6 par), szczególnie w latach 90., kiedy zamknięto dla ruchu linię nr 371 Wolsztyn - Nowa Sól i dalej Kożuchów - Żagań. Wtedy trasą tą zaczęły kursować pociągi do Poznania, Jeleniej Góry, Warszawy Wschodniej, Szczecina. Obecnie w ruchu pasażerskim linia wykorzystywana jest w relacji Jelenia Góra - Lubań - Węgliniec -Żary - Zielona Góra. W ruchu towarowym wykorzystywana jest zarówno tranzytowo, jak i docelowo (przesypownia cementu, elewatory i bocznica wojskowa w Nowogrodzie Bobrzańskim).

Kilometraż stacji (st.), przystanków (po.), bocznic szlakowych/stacyjnych (bszl., bst.), liczony od stacji Zielona Góra. Pogrubioną czcionką zaznaczono stacje węzłowe, kursywą obiekty nieczynne/nieistniejące (w nawiasie niemiecki kilometraż liczony od Żar):
- , Zielona Góra, st., km 0,000 (km 53,34)
- Zgrzeblarka, bszl., km 1,491 (km 51,83) - bocznica do zakładów armatury Christ&Co., po wojnie bocznica Fabryki Maszyn FALUBAZ, zlikwidowana ok. 1993 r.
- RPR Różański, bszl., km 4,442 - bocznica złomowiska, powojenna betoniarnia powstała w miejscu przedwojennej elektrowni węglowej
- , Słone, po., km 8,532 (km 44,81)
- WMB Buchałów I, bszl., km 10,640 - bocznica do wytwórni mas bitumicznych powstała po adaptacji toru głównego dodatkowego po zamknięciu stacji Buchałów, bocznica nie była czynna od wielu lat i w kwietniu 2017 r. została ostatecznie rozebrana
- , Buchałów, po., km 11,137 (km 41,98)
- WMB Buchałów II, bszl., km 11,500 - druga bocznica do wytwórni mas bitumicznych powstała po adaptacji toru głównego dodatkowego po zamknięciu stacji Buchałów, umożliwiała wjazd od strony Bieniowa, rozebrana w maju 2017 r.
- , Letnica, po., km 16,497
- , Koźla Kożuchowska, po., km 18,778 (km 34,56)
- , Bogaczów, po., km 23,632 (km 29,70)
- , Nowogród Bobrzański, ładownia/po., km 27,576 (km 25,76)
- Nowogród Bobrzański Górażdże, bocznica szlakowa, km 27,800 - czynna bocznica do przesypowni cementu, dawniej do fabryki domów, istniejącej od 1975 r.
- , Nowogród Osiedle, st., km 29,854 (km 23,46)
- Nowogród Bobrzański Elewarr, bocznica stacyjna, km 30,028
- , Nowogród Bobrzański WBK 719, bocznica stacyjna, km 30,376
- , Dąbrowiec, po., km 34,019 (km 19,31)
- , Bieniów Górny, po., km 38,400 (km 14,93)
- , Bieniów, st., km 40,630 (km 12,72)
- , Lubanice, po., km 45,751 (km 7,38)
- , Grabik, poł., km 50,080 (km 3,26)
- , Żary, st., km 53,326 (km 0,000)