Powstanie nowej trasy wiązało się z modernizacją gnieźnieńskiej stacji poprzez budowę nowych torów, powiększenie lokomotywowni, modernizację wież ciśnień i systemu wodociągów. Linię Gniezno – Nakło, o długości 73,2 km, oddano do użytku 1 listopada 1887. 8 kwietnia 1889 Landtag uchwalił w ustawie o kolejach drugorzędnych budowę kolei z Nakła do Chojnic. Liczący 75 km odcinek z Nakła do Chojnic otwarto 1 października 1894. Przeciążenie wieloma inwestycjami Dyrekcji Kolei w Bydgoszczy spowodowało opóźnienia w budowie tej trasy. W drugiej połowie 1906 r. przystąpiono do przebudowy linii z Gniezna do Jarocina na dwutorową.
Elektryfikację odcinka Gniezno – Jarocin przeprowadzono w latach 1974–1975.
Ruch na trasie Chojnice – Nakło nad Notecią – Gniezno został zamknięty 24 czerwca 2000. 16 kwietnia 2011 trasą tą przejechał pociąg specjalny relacji Chojnice – Więcbork – Nakło – Kcynia – Damasławek – Janowiec Wlkp. – Gniezno z lokomotywą SU45 i historycznymi wagonami Bhp. Kilka lat później, 28 maja 2016, miał miejsce kolejny przejazd – z Chojnic do Kcyni z lokomotywą SU42.