La inceputul lui 1900 la vestita plaja de atunci a Constantei, Baile “La Vii”, se ajungea cu trenul ce parcurgea o distanta de 3,1 km spre Nord. Cativa ani mai tarziu se ia decizia construirii noului port Constanta. Baile “La Vii” precum si calea ferata care le deservea sunt desfiintate in 1903, in locul lor fiind ridicat santierul portului.
In 1904 Anghel Saligny aprecia: “Pentru ca zona sa prospere ca statiune balneara va trebui ca orasul Constanta sa aiba o plaja in apropiere, unde vizitatorii bailor sa poata petrece toata ziua si chiar sa locuiasca in case de vara in apropierea marii, lucru care se impune mai cu seama pentru copii si cum este cazul pentru plajele renumite din strainatate.”
In 1905 Ion Banescu, primarul Constantei hotaraste amenajarea viitoarei statiuni la nord de Constanta.
Aceasta avea sa fie construita pe portiunea dintre Siutghiol si mare si urma sa aiba o suprafata de 192 ha. Au fost efectuate demersurile necesare si s-a achizitionat suprafata respectiva fiind concesionata de la catunul Mamaia Sat. Plaja statiunii urma sa aiba peste 10 ha. si se intindea de la Capul Singol (Pescarie) pana la coada lacului (Hanul Piratilor). Latimea plajei era apreciabila si oferea avantajul unei expuneri la soare de la rasarit si pana la apusul acestuia.
Proiectul asezamantului de bai a fost realizat de arhitectul Petre Antonescu. Stabilimentul era construit din lemn si îndeplinea cu precadere si functia de gara. Constructia avea aspectul unei case de munte romanesti. Era de remarcat acoperisul destul de înalt cu toate ca regimul de precipitatii al zonei de litoral nu solicita o inclinatie atat de evidenta.
Pentru uzul celor pudici asezamantul bailor avea în dotare si 80 de cabine mobile pentru bai de mare (45 pentru barbati si 35 pentru femei). Pentru evitarea accidentelor, atat baile damelor, cat si cele ale barbatilor erau prevazute în aria de imbaiere cu funii de siguranta. Aceste instalatii de inceput ale statiunii Mamaia erau importante pentru perioada respectiva.
Fiind folosite o parte din materialele provenite de la vechea linie Constanta – Baile “La Vii”, Directia Linii – Serviciul Linii Constanta construieste linia ferata Constanta – Baile Mamaia, in lungime de 8 Km. Aceasta este inaugurata la 2/15 octombrie 1905.
Desi planurile initiale prevedeau constructia in Mamaia de hoteluri de lux, vile-palate si parcuri, acestea nu s-au transpus in realitate. In afara pavilionului de bai, pana la primul razboi mondial nu s-a inaltat nimic. Inaugurarea oficiala a statiunii a avut loc pe 28 august 1906 cand doua trenuri au strabatut drumul de la Constanta la Mamaia avand traseul de o ora si jumatate.
In anul 1928, din motive strategice, Directia Generala a CFR prelungeste aceasta cale ferata pe traseul: Baile Mamaia- Mamaia Sat- Scoala de tragere si bombardament, linia urmand sa deserveasca si portul militar Tasaul.
Traseul initial al liniei pornea din vechea gara Constanta, traversa zona centrala a orasului (pe Calea Mangaliei, prin apropierea cimitirului musulman), iar, de la intersectia actualelor bulevarde Tomis si Mamaia se orienta spre nord, prin cartierul Tabacariei si pe malul marii. Deoarece linia devenisera o frana in calea dezvoltarii urbane, micile trenuri turistice au fost scoase de pe strazile Constantei, ele continuand sa circule pe un nou traseu, ce a fost deschis la 14 iulie 1938.
Tot in 1938 vechea statie de debarcare de la Baile Mamaia a fost mutata pe un nou amplasament (situat la km 9 al liniei), iar, la km 10, a fost infiintata halta Rex, ce urma sa deserveasca hotelul cu accelasi nume, proaspat inaugurat de Directia Generala a CFR.
Intre anii 1944-1960 aceasta cale ferata mai este folosita doar pentru transportul de marfuri, iar in anul 1949 este legata cu linia ferata Palas-Capu Midia, traseu folosit pentru constructia canalului navigabil Poarta Alba- Midia Navodari.
In anul 1960 (o data cu inaugurarea noii gari Constanta) linia este desfiintata, o mica portiune a sa, cuprinsa intre Ramificatia Mamaia si Mamaia Sat, fiind folosita, pana in anul 1962, pentru transportul materialelor utilizate la ridicarea blocurilor din cartierul Tabacariei.
