Am 28. August 1896 eröffneten die Königlich Württembergischen Staats-Eisenbahnen (KWStE) den Betrieb auf der Schmalspurbahn mit einer Spurweite von 750 Millimetern von Lauffen am Neckar bis Güglingen. Im April 1901 wurde dann mit den Bauarbeiten für die Verlängerung der Strecke bis Leonbronn begonnen, diese Verlängerung ging am 18. Oktober 1901 in Betrieb.

Der kleine Ort Leonbronn sollte allerdings nicht Endstation der Bahnstrecke bleiben. Stattdessen wünschten auch die westlich davon gelegenen Orte Sternenfels, Kürnbach, Oberderdingen, Großvillars und Knittlingen einen Bahnanschluss, der das Zabergäu mit Bretten verbunden hätte. Die Stadt Bretten wiederum lag verkehrsgünstig an der Kreuzung der Württembergischen Westbahn von Stuttgart nach Bruchsal mit der Kraichgaubahn von Karlsruhe nach Heilbronn. Schlussendlich befanden aber die Königlich Württembergischen Staats-Eisenbahnen eine westliche Verlängerung für unrentabel. Dafür begannen die Großherzoglich Badischen Staatseisenbahnen nach dem Ersten Weltkrieg mit dem Bau einer normalspurigen Nebenbahn von Bretten nach Kürnbach. Da die Deutsche Reichsbahn, die 1920 Nachfolger der Großherzoglich Badischen Staatseisenbahnen wurde, andere Prioritäten hatte, wurde der Bau eingestellt, obwohl der Unterbau bereits fast vollständig fertiggestellt war. Aus diesem Grund gibt es in Knittlingen ein Empfangsgebäude, das seine ursprünglich geplante Funktion nie erfüllte, aber dennoch mit der Aufschrift Knittlingen versehen wurde.

Die nicht in Betrieb genommene Trasse verlässt die Kraichgaubahn in Bretten nahe dem heutigen Haltepunkt Bretten Stadtmitte nach Norden, führt in einem Rechtsbogen südlich der Straße südlich des Sportplatzes entlang zur Querung der Kraichgaubahn beim heutigen Haltepunkt Bretten Schulzentrum. Kurz hinter dem heutigen Sportzentrum quert sie die Weißach und die Bundesstraße 35, sowie im Bereich des heutigen Steinbruchs den Seebergerbach. Nach dem Bahnhof Knittlingen wechselte sie in einem etwa rechtwinkligen Doppelbogen ins Tal des Seebergerbachs und folgte dessen Verlauf bis nördlich von Großvillars. Ab kurz vor Oberderdingen führt sie gerade nach Norden um zwischen Unter- und Oberderdingen hindurchzuverlaufen. Die Weiterführung über Sternenfels nach Leonbronn war mittels eines Tunnels geplant.

Da die Schmalspurbahn nach dem Zweiten Weltkrieg nicht mehr den Anforderungen der Deutschen Bundesbahn entsprach, richtete diese ab 1954 einen parallelen Bahnbus-Verkehr ein und dünnte den Fahrplan der Personenzüge mit dem Ziel aus, die Bahnstrecke stillzulegen. Die Bahnbusse waren aber zum Teil langsamer als die ohnehin nicht sehr schnelle Schmalspurbahn. Am 20. Juni 1959 kam es in diesem Verkehr zu einem schweren Unfall mit 45 Todesopfern, als ein vollbesetzter Bahnbus bei Lauffen auf einem Bahnübergang von einem Zug der Frankenbahn erfasst und 400 Meter mitgeschleift wurde. Infolgedessen gründeten die Anliegergemeinden und die heimische Wirtschaft die „Aktionsgemeinschaft Zabergäu“, die eine Rückverlagerung des Verkehrs, die Modernisierung der Strecke und die Umspurung durchsetzen konnte. Der Umbau fand etappenweise zwischen dem 3. Mai 1964 und dem 25. Juli 1965 statt. Dadurch und durch die gleichzeitige Beseitigung vieler Bahnübergänge konnte die Höchstgeschwindigkeit von 25 km/h auf 60 km/h erhöht werden, somit verkürzte sich die Reisezeit zwischen den Endpunkten von 69 auf 35 Minuten.

Am 25. Juli 1986 wurde der Personenverkehr eingestellt, am 25. September 1994 auch der Güterverkehr, der überwiegend im Transport landwirtschaftlicher Erzeugnisse bestand. Seitdem ist das Gleis im Bereich des Lauffener Bahnhofs unterbrochen und die Strecke offiziell stillgelegt.

Zur Zukunft der Zabergäubahn

 

Dem Thal entlang zieht sich die Bahn
Eine Streckenbeschreibung

Quelle: Verwaltungsbcrichte der Württ. Verkehrsanstalten für 1896 und 1901 (Auszug)

„Die Bahn geht vom Bahnhof L a u ff e n a.N. (171,62 m über N.N.)(Normal-Null) anfänglich in südwestlicher Richtung im Neckarthal der Hauptbahn entlang, dann in westlicher Richtung in dem Thale oder an den Gehängen der Zaber. – Nach Ueberschreitung der Vicinalstraße Lauffen a/N. – Meimsheim verlässt die Schmalspurbahn die Hauptbahn und wendet sich in einem Bogen von 400 m Halbmesser nach Westen, senkt sich zugleich mit einem Gefälle von l: 100 in das Wiesenthal des alten Neckararms beim früheren Seehaus bis zu ihrem tiefsten Punkt mit 168,40 m über N.N, von wo aus sie in das Zaberthal eintritt. Am rechtsseitigen Thalhang sanft ansteigend erreicht die Bahn bei km 2+730 den Haltepunkt Hausen a/Z. – Südlich vom Ort Meimsheim wird die Haltestelle M e i m s h e i m , 179,60 m über N.N., erreicht. – Nach Verlassen derselben überschreitet die Bahn den Ortswcg Nr. 2, weiter bei km 5+763 die Zaber auf einer im Licht 11 m weiten eisernen Brücke und dann bei km 6+393 und km 6+785 den Vicinalweg von Meimsheim nach Brackenheim in Schienenhöhe. Von km 6+416 an steigt die Bahn am linksseitigen Thalhang mit 1:50 und l:40 auf eine Länge von rund 750 m bis zur Station B r a c k e n h e i m am südlichen Ende der Oberamtsstadt. – Nach dieser überschreitet die Bahn den Vicinalweg von Brackenheim nach Botenheim, steigt wieder mit 1:48 auf eine Länge von 340 m, bis sie den höchsten Punkt der Bahn mit 207,70 m über N.N. in einem bis zu 5 m tiefen Einschnitt erreicht und fällt sodann mit 1:56 auf die Thalsohle mit 188,60 m Höhe über N.N. Dem Thale entlang zieht sich die Bahn sanft ansteigend bis zur Haltestelle Frauenzimmern, welche südlich vom Ort und in unmittelbarer Nähe desselben liegt. – Von hier ab steigt die Bahn im Thale weiter mit 1:100 und 1:150 bis zur (damaligen) Endstation  G ü g l i n g e n , die am Ostausgang der Stadt und nahe der Staatsstraße Güglingcn-Brackenheim gelegen ist. Die Station Güglingen, von welcher die Züge ausgehen und auf welcher dieselben endigen, hat ein Verwaltungsgebäude mit 2 Dienstwohnungen, eine Wartehalle und Güterschuppen-Anbau, eine an diese anstoßende Verladerampe mit Verladekrahnen, einen Bahnsteig, ein Nebengebäude, eine Drehscheibe, eine Bodenwaage und ein Heizhaus für 2 Lokomotivstände mit einer kleinen Werkstätte sammt Magazin, Aufenthaltsraum und die Einrichtung für die Wasserstation. Ausser dem Zugaufstellungsgleis ist noch ein zweites Gleis und ein Gütergleis von 140 m nutzbarer Länge, über dem ein hölzerner Bockkrahnen von 3000 kg Tragkraft aufgestellt ist, vorhanden. – In geognostischer Beziehung gehört die Strecke von Lauffen a/N. bis gegen Meimsheim dem Hauptmuschelkalk, im Uebrigen dem Keuper an, abgesehen von den Stellen, wo die Bahn über Diluvialablagerungen sich hinzieht. Der Unterbau der Bahn bot keine erheblichen Schwierigkeiten. Die Bettung besteht aus einer Vorlage von Muschelkalk und Keupersandsteinen und aus einem Kleingeschläg aus Muschelkalkstcinen, in der Nähe der Station Lauffen ist Neckarkies verwendet. Das Gleis ist aus 9 m langen, 0,1 m hohen Flussstahlschiencn Profil M mit 20 kg Gewicht auf das laufende Meter mitschwebendem Stoss auf Holzschwellen gebildet. Auf eine Schienenlänge sind in Geraden und in Krümmungen mit unter 400 m Halbmesser 10, in Krümmungen von 400 m Halbmesser und darüber 11 Stück imprägnierte forchene Schwelle eingelegt. – … und weiter mach Leonbronn.“