1862 beginnen die Verhandlungen zu einer Bahnverbindung zwischen den Städten Görlitz und Zittau. Am 09.10.1871 wird der »Berlin Görlitzer Eisenbahn-Gesellschaft« (BGE) die Konzession zum Bau der Strecken Görlitz - Nikrisch (heute Hagenwerder) - Seidenberg/Zawidow und Zittau - Nikrisch erteilt. 1872 beginnen die Bauarbeiten in Görlitz Richtung Süden. Die Trassierungsarbeiten gestalteten sich insbesondere im Südabschnitt schwierig - das Flussbett musste verändert und aufwendige Felsarbeiten über dem Neißetal ausgeführt werden. 1875 wird sowohl die Strecke bis Seidenberg als auch nach Zittau eröffnet. Die Sockel der größeren Brücken wurden auf dem Abschnitt Zittau - Nikrisch für zwei Gleise vorbereitet.
1882 übergibt die BGE die Betriebsführung an die K.P.E.V. 1896 folgt im Rahmen eines Tauschhandels ein weiterer Wechsel zur Königlich Sächsischen Staatseisenbahn.
1909 wurde an der Station Rosenthal der zweigleisige Ausbau von Görlitz nach Hagenwerder fertiggestellt.
1936 werden Ortsnamen mit slawischer Herkunft umbenannt: Aus Posottendorf-Leschwitz wird Weinhübel, aus Nikrisch Hagenwerder. Die Bahnstation des Ortes Rusdorf erhält den Namen Marienthal.
Im Mai 1945 wurden die Neißebrücken durch die abziehende Wehrmacht gesprengt, konnten aber bis September 1945 wieder instandgesetzt werden. Das zweite Gleis Görlitz - Hagenwerder wurde im Zuge von Reparationsleistungen abgebaut.
Durch die Grenzziehung gibt es auf der Strecke einen viermaligen Übertritt der Staatsgrenze. 1948 wurde der polnische Streckenabschnitt offiziell an die PKP übergeben. Ein durchgehender Betrieb ohne Personal- und Maschinenwechsel, Halte und Kontrollen konnte erst durch den »Privilegierten Durchgangsverkehr« wieder ermöglicht werden. Der Streckenteil nach Seidenberg/Zawidow wurde stillgelegt und abgebaut.
Seit etwa 1950 wird in Ostritz/Krzewina Zgorzelecka wieder gehalten, die Stationen Rohnau und Marienthal entfielen jedoch. Außerdem wurde zwischen Zittau und Hirschfelde der Haltepunkt Drausendorf eröffnet.
Im Zusammenhang mit der Errichtung des Kraftwerkes Turoszow 1957 wurden durch die PKP zwei Neubaustrecken gebaut: Die erste zweigt hinter dem früheren HP Rohnau kurz vor Hirschfelde ab und führt über Turoszow nach Bogatynia (früher Reichenau). Die zweite Neubaustrecke bindet Zawidow auf polnischem Gebiet an die Neißetalbahn an. Damit wurde eine Verbindung zwischen Bogatynia und Luban sowie zwischen Bogatynia und Zawidow geschaffen.
Die Gesamtstrecke ist in mehrfacher Hinsicht mit dem Kohleverkehr verbunden: Seit den 1980er Jahren wurde das Kraftwerk Hagenwerder aufgrund zurückgehender Förderung im Tagebau Berzdorf aus dem nördlichen Oberlausitzer Revier, vor allem aus dem Tagebau Reichwalde, versorgt. Die Kohlezüge verkehrten über das Westgleis am Tagebau Bärwalde nach Uhyst und von dort über Horka zum Werksanschluss des Kraftwerkes. Seit der Einstellung der Belieferung des Kraftwerkes Hirschfelde aus dem polnischen Tagebau Turów 1982 wurde es ebenfalls bereits mit Olbersdorfer und Berzdorfer Kohle versorgt.
Schließlich sollten vom Beginn der 1990er Jahre an von Zittau-Pethau aus Kohlenzüge aus dem neu aufzuschließenden Tagebau Zittau-Süd ins Kraftwerk Hirschfelde verkehren, was glücklicherweise nicht mehr umgesetzt wurde. Die Strecke ist eisenbahn-, industrie- und regionalgeschichtlich von Interesse.

LfD-BKM/2023