Nel 1914 fu completato il collegamento ferroviario che dalla stazione di Spilamberto collegava Bazzano, località servita, a partire dal 1883, dalla tranvia Bologna-Casalecchio-Vignola che veniva altresì raggiunta dalla stazione capolinea e che nel 1938 venne sostituita da una parallela ferrovia.
Nel 1917 l'esercizio della linea passò alla SEFTA che tra il 1929 e il 1932 procedette alla sua elettrificazione e all'adozione dello scartamento normale.
La seconda guerra mondiale provocò numerosi danni alla linea ferroviaria, tanto che si decise di non ricostruire la diramazione Spilamberto-Bazzano.
Nel 1969, la SEFTA, ora di proprietà della provincia, decise di sopprimere il traffico passeggeri. La linea rimase attiva per il traffico merci fino al 1972.
Il sedime è stato utilizzato per una pista ciclabile lungo la quale si possono ancora vedere le piccole stazioni abbandonate. Le scritte di località sono ancora visibili[2].
La linea fu concessa nel 1912[5] e aperta il 9 dicembre 1914 a scartamento ridotto e trazione a vapore.
Il 22 dicembre 1932 iniziò il servizio a scartamento normale e trazione elettrica.
Il 29 ottobre 1938, con l'apertura della linea ferrovia Casalecchio-Vignola (che sostituiva la preesistente tranvia a vapore Bologna-Vignola), fu abbandonata la vecchia stazione di Bazzano, sita sull'argine del torrente Samoggia a breve distanza da quella di nuova costruzione.
Il servizio fu sospeso nel 1944 a causa dei danni provocati dalla seconda guerra mondiale, e mai riattivato, a causa dello scarso traffico manifestatosi già nell'anteguerra che sconsigliava la ricostruzione della linea[6][7]. Al suo posto fu istituita un'autolinea gestita dall'impresa Barozzi[8].