Relier la façade occidentale péninsulaire fut le rôle que joua ce chemin de fer dès sa naissance officielle le 21 juin 1896. Il est vrai que trois ans plus tôt des trains circulaient déjà entre Plasencia-Empalme (de nos jours Monfragüe) et la gare d’Hervás, également de Cáceres, mais il fallut attendre ce triennat pour que le chemin de fer de Madrid à Cáceres et au Portugal mette en marche la ligne complète. 

Dans ce but, la société initiale se redimensionna et changea de nom, étant alors connue comme la « Compañía de Explotación de los Ferrocarriles de M.C.P. y del Oeste » (ou la Compagnie d’exploitation des chemins de fer de M.C.P. et de l’ouest).  Sous ce nom, on mit en service cette grande dorsale d’acier qui reliait Astorga, par où passait déjà la ligne de la Compañía del Norte (Compagnie du nord) de Madrid à La Corogne, à Palazuelo, cet embranchement dans la plaine de Palencia, correspondant à la ligne de Madrid à Cáceres et au Portugal. Une ligne qui servait à deux capitales de province, Salamanque et Zamora, et qui traversait des pôles d’une riche activité industrielle, comme la ville de Béjar, ou commerciale, comme Plasencia, Benavente et La Bañeza.

La ligne fut de propriété publique à partir de 1928, lorsque l’État commença à jouer son rôle de sauveteur de lignes en crise et promoteur de nouveaux tracés. Pour cela, on créa la nouvelle société « Compañía Nacional del Oeste » (Compagnie nationale de l’ouest), qui regroupait d’autres lignes à écartement ibérique de cette région. Le chemin de fer joua un rôle déterminant lors de la Guerre civile comme outil logistique des insurgés. Cependant un certain abandon de celle-ci, comme dans le cas d’autres lignes transversales espagnoles, conduit en 1985 à la fermeture incompréhensible uniquement des services de voyageurs au départ, puis finalement en 1996 de toutes les circulations. Seul l’embranchement à Plasencia survécut.