Il 4 febbraio 1853 si costituì la Schweizerische Centralbahn (SCB), per la costruzione di linee ferroviarie tra Basilea ed Olten con diramazioni da quest'ultima località verso ovest, est e sud[1].
La tratta Olten-Aarburg-Emmenbrücke fu aperta il 9 giugno 1856; fu completata il 1º giugno 1859 con l'apertura della sezione fino a Lucerna[2]. La tratta Olten-Aarburg è condivisa con la linea Olten-Berna[1] e già dall'apertura era a doppio binario[3].
Il 1º ottobre 1908 venne aperto all'esercizio il raddoppio della tratta Reiden-Nebikon[6]; l'anno successivo l'esercizio era a doppio binario tra Zofingen e Sursee[7]. Il 1º marzo 1911 fu raddoppiata la tratta Aarburg-Zofingen[8]; il 1º aprile 1914 entrò in servizio il raddoppio Sursee-Nottwil[9] e il 28 luglio 1916 il secondo binario tra Nottwil e Rothenburg[10].
Nel 1929 fu raddoppiata la tratta Rothenburg-Emmenbrücke[11]; dieci anni dopo fu il turno della Emmenbrücke-Sentimatt[12]. Nel 1969 vennero rimaneggiati i posti movimento di Gütsch e di Würzembach e ammodernate le apparecchiature di sicurezza della stazione di Lucerna, permettendo un migliore accesso a quest'ultima[13]: sino ad allora, infatti, si avevano due linee a binario unico affiancate (una per i treni verso Zurigo e il Gottardo e l'altra per i convogli verso Berna, Olten e la Seetal)[14].
La linea, a scartamento normale, è lunga 55,62km. La linea è elettrificata a corrente alternata monofase con la tensione di 15.000 V alla frequenza di 16,7Hz; la pendenza massima è del 17 per mille. È interamente a doppio binario[15].
(FR) Département des travaux, in Rapport de gestion et comptes des Chemins de fer fédéraux pour l'exercice de 1916, Berna, Ferrovie Federali Svizzere, p.24.
(FR) Service de la voie, in Rapport de gestion et comptes des Chemins de fer fédéraux pour l'exercice de 1929, Berna, Ferrovie Federali Svizzere, p.24.
(FR) Voie et usines électriques, in Rapport de gestion et comptes des Chemins de fer fédéraux pour l'exercice de 1939, Berna, Ferrovie Federali Svizzere, p.28.
