Die nicht-elektrifizierte, knapp 76 km lange Strecke beginnt in Besançon an der Hauptstrecke Dole–Belfort. Sie führt über Gilley und Morteau nach Brenets-Col-des-Roches nach Le Locle in die Schweiz. Umgangssprachlich wird sie aufgrund der zahlreichen Uhrenmanufakturen in der Region um Morteau, Le Locle und La Chaux-de-Fonds auch Ligne des Horlogers („Uhrmacherstrecke“) genannt.
Die Déclaration d'utilité publique wurde am 19. Juni 1868 erteilt.[2] Mit dem Bau der Strecke begonnen wurde 1874, eröffnet wurde sie am 4. August 1884[3], samt der Fortsetzung vom Grenzbahnhof am Col-des-Roches bis Le Locle, die von der Jura–Bern–Luzern (JBL) erstellt wurde. Die Schweizer Anschlussstrecke führte bereits seit 1857 von Le Locle nach La Chaux-de-Fonds, seit 1860 nach Neuchâtel und wurde per 1. Januar 1886 aus der JBL in die neugegründete Jura neuchâtelois (JN) ausgelagert.
Im grenzüberschreitenden Verkehr ist die Strecke von untergeordneter Bedeutung, der Fernverkehr wird über die elektrifizierte Strecke über Frasne–Pontarliernach Neuchâtel abgewickelt. Eine Elektrifizierung der Strecke blieb aus, im Gegensatz zur Anschlussstrecke Neuchâtel–Le Locle, die seit dem 4. Oktober 1931 unter Strom steht.
Auf der Strecke verkehren Züge des TER Franche-Comté im Regionalverkehr, welche von der SNCF betrieben werden. Es kommen die Baureihen X 73500 und X 76500 zum Einsatz, diese ersetzten die X 2800. Als einziger Güterverkehr verkehren Militärzüge zum Militärlager in Valdahon.
↑Reinhard Douté: Les 400 profils de lignes voyageurs du réseau ferré français, La Vie du Rail, August 2011, ISBN 978-2-918758-44-0, volume 2, Seite 161