Die Strecke wurde vom Ungarischen Handelsministerium am 29. April 1903 für Ignác Pallós aus Budapest konzessioniert. Teil der Konzession war auch eine mögliche Erweiterung der Strecke nach Kapušany an der Lokalbahn Prešov–Bardejov. Ignác Pallós gründete als Betreibergesellschaft die Tőketerebes–Varranó helyi érdekú vasut (Lokalbahn Tőketerebes–Varranó; slowakisch: Miestna železnica Trebišov–Vranov). Am 24. Dezember 1903 wurde die Strecke eröffnet. Die Baukosten beliefen sich auf insgesamt 2.000.000 Kronen.
Nach dem Zerfall Österreich-Ungarns im Oktober 1918 und der Gründung des neuen Staates Tschechoslowakei übernahmen die neu gegründeten Tschechoslowakischen Staatsbahnen (ČSD) die Betriebsführung für Rechnung der Eigentümer. Ab den 1930er Jahren setzten die ČSD im Reiseverkehr moderne Motorzüge ein, die sowohl eine Verdichtung des Fahrplanes, als auch eine deutliche Fahrzeitverkürzung ermöglichten. Der Sommerfahrplan 1938 verzeichnete sieben Zugpaare, von denen sechs als Motorzug geführt waren.[1]
Am 2. Dezember 2003 stellten die ŽSR den planmäßigen Reiseverkehr wegen zu geringer Auslastung ein. Der vorherige Jahresfahrplan von 2002 verzeichnete acht Personenzugpaare in der Relation Trebišov–Vranov nad Topľou und in der Gegenrichtung zehn. Die Reisezeit zwischen Trebišov und Vranov nad Topľou betrug etwa 50 Minuten.[2]
