Uroczyste otwarcie linii nastąpiło dwa dni później, 29 października.
Wraz z linią wybudowano i oddano do użytku stacje: Puszczykowo, Mosina, Czempiń, Kościan, Stare Bojanowo, Lipno, Leszno, Rydzyna, Bojanowo, Rawicz, Żmigród, Osola, Oborniki Śląskie, Szewce, Osobowice, Wrocław Główny.
Początkowo linia była jednotorowa; drugi tor położony został po roku 1886.
W dwudziestoleciu międzywojennym linia kolejowa nr 271 była linią międzynarodową, a stacja w Lesznie pełniła funkcję stacji z kontrolą graniczną. Granicę przekraczały 2 pociągi osobowe oraz pociąg pospieszny 801/802 relacji Wrocław – Gdańsk – Wrocław. Do Rawicza docierały również 2 pociągi osobowe z Poznania.
Eksploatacja trakcji parowej na odcinku Leszno-Poznań w latach 50. XX wieku była dość utrudniona. Okresowo pojawiające się problemy z naborem wody, spowodowane brakiem czynnych żurawi wodnych m.in. na stacjach Oborniki Śląskie oraz Skokowa, sprawiały, że parowozy Ty4 z Leszna, powracające z obsługi ciężkich pociągów towarowych od Opola i Wrocławia, docierały do Żmigrodu z niemal suchym tendrem. W okolicach Pęgowa, gdzie istnieje spore wzniesienie, stosowano niekiedy parowozy Ty4 w charakterze lokomotyw popychających.
Na przełomie lat 60. i 70. XX wieku nastąpiła elektryfikacja linii Poznań – Wrocław. Przebiegała ona w trzech etapach: