Au départ, la Compagnie du chemin de fer Grand-Central de France avait obtenu la concession pour réaliser et exploiter une ligne reliant Limoges à Paris via Poitiers, Tours et Vendôme[1]. Après la faillite de cette dernière en 1857, c'est finalement la Compagnie du chemin de fer de Paris à Orléans qui mit en service la première ligne le . À l'origine, cette ligne fut créée sous la forme d'un embranchement de la ligne du POLT qui se détachait à hauteur de Bersac sur Rivalier (près de Saint-Sulpice-Laurière) pour relier le Dorat et Poitiers. Elle constituait le prolongement naturel de la Ligne Montluçon - Saint-Sulpice-Laurière. La section de ligne reliant Limoges au Dorat via Bellac, sous la concession de la Compagnie des chemins de fer de l'État, fut mise en service progressivement de 1880 à 1881[2]. En 1882, cette même section sera désormais exploitée par la Compagnie du Paris-Orléans. Du début des années "1950" au mois de , cette ligne comportait un service à caractère national (assurée en autorails "Bugatti" puis "ABJ4 - X3600", "U600 - X2400" et ponctuellement en "RGP" X 2700 avant sa suppression) reliant Nantes à Limoges (Express NV et retour VN improprement connu sous le nom de "Vichy à Nantes[3]"). Dans les années "1980", outre les autorails X 2800, des "RGP" circulaient encore sur cette ligne limités au parcours Limoges - Poitiers.
Après plusieurs décennies d'une lente dégradation, un important plan de modernisation de la ligne a été engagé depuis 2006 par l'État et les régions concernées[4]. Depuis le printemps 2010, la voie a été entièrement renouvelée rails et ballast après plusieurs mois d'interruption du trafic. Depuis le nombre des circulations a été augmenté et le meilleur temps total de parcours est tombé de 2h à 1h40 grâce au relèvement des vitesses à 140 km/h ou 90 km/h suivant les sections.
Désormais, des AGC et des X 73500 circulent sur cette ligne.
Dessertes voyageurs
Le trafic est exclusivement assuré par des circulations du réseau TER Nouvelle-Aquitaine. Avant le lancement de la seconde phase de travaux, en , la trame des dessertes se décomposait en trois types de missions : 6 trains desservant la ligne de bout en bout et 4 autres effectuant un parcours partiel.
Dès le mois d', date d'ouverture de la ligne entièrement modernisée, le nombre total de fréquences est passé sur cette ligne de 5 A/R par jour à 7,5 A/R par jour[5].
