W 1900 roku plany budowy nowej linii kolejowej zaakceptował galicyjski Sejm Krajowy. Utworzono Towarzystwo Akcyjne Kolei Tarnów – Szczucin (Lokalbahn Tarnow – Szczucin AG, LTSz), które zaciągnęło pożyczkę na kwotę 2 000 000 koron i wyemitowało akcje na sumę 1 400 000 koron.
Koncesję na budowę i eksploatację linii wydano 7 października 1905 rokuReichsgesetzblatt 161/1905., a koncesjonariuszem został Andrzej Lubomirski. Budowę kolei rozpoczęto w październiku tego samego roku, a prace budowlane prowadzone były w szybkim tempie. Szlak budowano według wymagań technicznych określonych w ustawie o lokalnej kolei z 1880 roku, znowelizowanej w latach 1894 i 1899. Koszt budowy linii wyniósł 2 663 257 koron, a prace dodatkowe i wykończeniowe wykonane już podczas eksploatacji pochłonęły kolejne 261 449 koron. Do obsługi trasy w 1906 i 1908 roku LTSz zakupiło w sumie trzy parowozy serii 97 kkStB, z których dwa trafiły po I wojnie światowej na PKP i otrzymały oznaczenia TKh12-10 oraz TKh12-11.
Nową trasę oddano do użytku w październiku 1906 roku, po 12 miesiącach budowy. mały|Pociąg specjalny w Tarnowie