La concession pour un chemin de fer d'intérêt local de Bazancourt à Bétheniville est attribuée à la Compagnie du chemin de fer de la Suippe par une convention signée avec le conseil général de la Marne le . Cette convention est approuvée par un décret impérial le qui déclare la ligne d'utilité publique[2]. Ce même décret approuve un traité passé le entre la Compagnie du chemin de fer de la Suippe et la Compagnie des chemins de fer de l'Est pour l'exploitation de la ligne[3]. La compagnie ouvre sa ligne à voie unique le . Cette section est reclassée dans le réseau d'intérêt général par une loi le [4]. Cette même loi prescrit la mise à double voie de cette section. Elle ne modifie toutefois pas la convention d'exploitation entre la Compagnie du chemin de fer de la Suippe et la Compagnie des chemins de fer de l'Est. Cette situation est confirmée par une convention signée le entre le ministre des Travaux publics et la Compagnie des chemins de fer de l'Est. Cette convention est approuvée par une loi le [5].
Le une loi déclare la section de Betheniville à Challerange d'utilité publique[4]. Elle est concédée à titre définitif par l'État à la Compagnie des chemins de fer de l'Est (EST) par une convention signée entre le ministre des Travaux publics et la compagnie le . Cette convention est approuvée par une loi le suivant[6]. Cette section a été mise en service le [7].
La Première Guerre mondiale a ravagé la ligne et les villages alentour. Seules quelques maisons de garde-barrière ainsi que les gares de Dontrien, Sommepy, (Manre) et Ardeuil - Marvaux ont survécu au conflit. Les autres ont reçu des bâtiments type « Reconstruction ». Le tunnel de Manre, détruit à l'explosif, a été remplacé par une tranchée[8].
Le , la totalité de la ligne était fermée au service des voyageurs[7].
La section de Sommepy à Challerange a été fermée au service du fret le et celle de Dontrien à Sommepy en 1989. La gare de Challerange qui restait néanmoins desservie par la ligne d'Amagne - Lucquy à Revigny a été fermée le [9].
En 2024, une voie verte de 3,5 km, la voie verte de la Suippe, est ouverte d'Isles-sur-Suippe au hameau de Vaudetré. Le prolongement de 7 km de cette voie verte jusqu'à Bétheniville est en projet soit au total 11 km[10]
↑« N° 16924 - Décret impérial qui, 1° déclare d'utilité publique l'établissement du chemin de fer d'intérêt local de Bazancourt à Bétheniville ; 2° approuve le traité passé avec la Compagnie de l'Est pour l'exploitation de ce chemin de fer : 27 novembre 1868 », Bulletin des lois de l'Empire Français, Paris, Imprimerie Impériale, xI, vol. 33, no 1710, , p. 699 - 719.
↑Pascal Dumont - Olivier Geerinck, « La ligne Bazancourt - Challerange », dans Sur les rails d'Ardennes et de Gaume, éditions de Borée, (ISBN9782844942692), p. 79 extrait (consulté le 27 août 2011).
↑ a et b« N° 12905 - Loi qui incorpore dans le réseau d'intérêt général le chemin de fer d'intérêt local de Bazancourt à Bétheniville et déclare d'utilité publique le chemin de fer de Bétheniville à Challerange : 11 février 1883 », Bulletin des lois de la République Française, Paris, Imprimerie Nationale, xII, vol. 26, no 756, , p. 45 - 46 (lire en ligne).
↑« N° 40030 - Loi ayant pour objet le règlement des questions relatives aux lignes de Bazancourt à Bétheniville, et de Remiremont à Cornimont (réseau de l'Est) : 13 juin 1901 », Bulletin des lois de la République Française, Paris, Imprimerie Nationale, xII, vol. 63, no 2273, , p. 206 - 207 (lire en ligne).
↑« N° 14216 - Loi qui approuve la convention passée, le 11 juin 1883, entre le ministre des Travaux publics, et la Compagnie des chemins de fer de l'Est : 20 novembre 1883 », Bulletin des lois de la République Française, Paris, Imprimerie Nationale, xII, vol. 28, no 834, , p. 345 - 352 (lire en ligne).
Pascal Dumont - Olivier Geerinck, « La ligne Bazancourt - Challerange », dans Sur les rails d'Ardennes et de Gaume, éditions de Borée, (ISBN9782844942692), p. 79