Seit den 1920er-Jahren gab es Planungen für eine südliche Güterumgehungsbahn zwischen Billwerder und Harburg. In Abgrenzung zu diesem Projekt wird die Güterumgehungsbahn Eidelstedt–Rothenburgsort teilweise auch als nördliche Güterumgehungsbahn bezeichnet. Die südliche Güterumgehungsbahn wurde letztlich nie gebaut, stattdessen wurde eine Ausbaustrecke Hamburg-Harburg–Hamburg-Rothenburgsort entlang der bestehenden Strecken realisiert.
Im Zweiten Weltkrieg wurde der Eisenbahnverkehr durch die Hamburger Innenstadt wiederholt durch Bombenangriffe unterbrochen und die Züge über die Güterumgehung umgeleitet. Der Bahndamm entlang der U-Bahn-Zweiglinie Kellinghusenstraße–Ohlsdorf war bereits bei deren Bau aufgeschüttet worden, jedoch fehlten die Brücken über die Alster und die Tarpenbek.
Im Jahr 2009 wurde damit begonnen, die Strecke zwischen Groß Borstel und Alsterdorf mit Lärmschutzwänden zu versehen, um die dortigen Anwohner zu entlasten.
Weiter führt die Strecke (sie wurde zwar zweigleisig geplant und trassiert, aber nur „provisorisch“ eingleisig gebaut, wobei das Gleis wechselnd auf einer der beiden Seiten oder mittig verlegt wurde) bis zum ehemaligen Güterbahnhof Barmbek in Höhe der S-Bahn-Haltepunkte Rübenkamp (City Nord) und Alte Wöhr. Am S-Bahn-Haltepunkt Rübenkamp mündet eine kurze Zweigstrecke vom Hamburg-Ohlsdorf ein, über die sowohl eine Verbindung zur Hamburger S-Bahn als auch zur Hamburger U-Bahn besteht. Von Ohlsdorf gab es ein auf der Ostseite der U-Bahn-Linie U1 befindliches Eisenbahngleis durch Langenhorn zum (ehemaligen) Güterbahnhof Ochsenzoll (Langenhorner Bahn).
Die Güterumgehungsbahn verläuft ab Ohlsdorf in südsüdöstlicher Richtung eingleisig bis zum Abzweig Hamburg-Horn, an dem eine Verbindungskurve vom Bahnhof Hamburg-Wandsbek an der Strecke nach Lübeck einmündet. Der nördliche Teil der Güterumgehungsbahn endet am ehemaligen Rangierbahnhof Hamburg-Rothenburgsort an der Strecke nach Berlin. Auf allen diesen Bahnhöfen werden nur noch wenige Gleise genutzt.
Im Zusammenhang mit der Elektrifizierung der Strecke Hamburg–Lübeck wurde der 3,3 km lange Abschnitt zwischen dem Betriebsbahnhof Horn und Rothenburgsort bis zum Ende des Jahres 2007 zweigleisig ausgebaut, dazu wurden acht Brücken verbreitert. Zwischen Horn und Eidelstedt wird das bestehende Gleis saniert, was höhere Geschwindigkeiten ermöglichen wird, aber kein Planfeststellungsverfahren erfordert. Der Lärmschutz an diesem Abschnitt soll im Rahmen des Lärmsanierungsprogramms des Bundes verbessert werden.
Anschlussgleis Ohlsdorf
In Ohlsdorf befand sich ebenfalls ein kleiner Güterbahnhof südwestlich des S-Bahnhofs. Die Straßenzufahrt von der Alsterdorfer Straße befand sich zwischen den Brücken der U-Bahn und der S-Bahn. Heute dient das Gelände als Gleis- und Materiallager der Hamburger Hochbahn.
Südlich davon gibt es eine Gleisverbindung zur Hamburger S-Bahn. Da die Alstertalbahn kein separates Gütergleis hatte, wurde der Güterverkehr dort auf den S-Bahn-Gleisen betrieben. Außerdem ist damit das Bahnbetriebswerk Hamburg-Ohlsdorf an das Eisenbahnnetz angeschlossen.
Nördlich des U- und S-Bahnhofes Ohlsdorf setzte sich das Gütergleis entlang der Langenhorner Bahn bis zu deren ursprünglichem Endpunkt am Ochsenzoll fort. Heute besteht im Norden des Bahnhofes Ohlsdorf die einzige Gleisverbindung von der Eisenbahn zum Hamburger U-Bahn-Netz. Das seit langem stillgelegte Gleis nach Ochsenzoll wurde seit 2008 fast vollständig abgebaut, nur bei Langenhorn Nord ist noch ein kurzer Abschnitt vorhanden. Teile der Trasse wurden für die Ausfädelung der Flughafen-S-Bahn benutzt[3].
Die Gleisverbindung zwischen dem Güterbahnhof Barmbek und der U-Bahn-Hauptwerkstatt wurde 2005 abgebrochen. Im Zweiten Weltkrieg war dieses Gleis unter der U-Bahn-Strecke zur Kellinghusenstraße hindurch bis zum kriegswichtigen DrehmaschinenherstellerHeidenreich & Harbeck AG verlängert worden.
Abzweig von Lübeck und Betriebsbahnhof Horn (Blick nach Süden)
Verkehr
Außer Güterzügen fahren auf der Strecke regelmäßig Intercity-Züge zwischen dem Bahnbetriebswerk Hamburg-Eidelstedt und dem Hamburger Hauptbahnhof, allerdings als Leerfahrten ohne Personenbeförderung. Es verkehrt auch regelmäßig ein Zug der Nordbahn über die Güterumgehungsbahn, jedoch ebenfalls als Leerfahrt. Ab und zu wird die Strecke zur Überführung der S-Bahn-Züge zwischen den Werkstätten Elbgaustraße und Ohlsdorf genutzt. Fernzüge aus und in Richtung Lübeck werden, soweit sie eines der Gleise 11–14 im westlichen Teil des Hamburger Hauptbahnhofs anfahren, zwischen Rothenburgsort und Hamburg-Horn Bbf über die Güterumgehungsbahn geleitet. Daneben kommt es bei Betriebsstörungen immer wieder zu umgeleiteten Personenzugfahrten auf der Strecke.