Ranskansiirtomaavallan aikana rakennettu rautatie valmistui kolmessa vaiheessa. Yksityisen DSL-yhtiön Dakarin ja Saint-Louisin välinen 264 kilometrin osuus rakennettiin vuosina 1882–1885. Armeijan vuosina 1881–1904 rakentama Kayesin ja Koulikoron välinen 555 kilometrin pituinen rata yhdisti Senegal- ja Nigerjoet. Kayes ja Dakarin–Saint-Louisin välisellä radalla sijaitseva Thiès yhdistettiin 667 kilometrin pituisella osuudella vuosina 1907–1923. Samalla rakennettiin sivuradat Kaolackiin, Linguèreen ja Toubaan. Radat saivat yhteisen hallinnon vuonna 1934. Vuodesta 1947 lähtien niitä hallinnoivat Ranskan Länsi-Afrikan rautatiet, joiden keskuspaikkana toimi Thiès.[2]
Malin liittovaltion hajottua vuonna 1960 Malin ja Senegalin välinen liikenne keskeytyi ja molemmat valtiot perustivat omat rautatiehallintonsa. Radan yhteiskäytöstä sovittiin maiden välillä vuonna 1962.[3]
Vuosikymmenten kuluessa Dakarin–Nigerin rautatie rappeutui ja sen liikenne väheni huomattavasti[1]. Vuonna 2003 Senegalin ja Malin hallitukset antoivat rautatien ranskalais-kanadalaisen Transrail-konsortion hoidettavaksi[4]. Uusi toimija ei kuitenkaan onnistunut korjaamaan tilannetta, ja vuonna 2016 Mali ja Senegal perustivat yhteisen rautatieyhtiön nimeltä Dakar–Bamako Ferroviaire[5]. Samana vuonna maat solmivat sopimuksen kiinalaisen China Railway Construction Corporationin kanssa, jonka oli määrä kunnostaa rata neljän vuoden kuluessa[6].
Matkustajaliikenne Dakarin ja Bamakon välillä lakkasi vuonna 2010 ja tavaraliikenne vuonna 2018[7]. Henkilöjunat Dakarista Thièsiin lakkautettiin vuonna 2015 ja Rufisqueen vuonna 2016. Vuonna 2021 Dakarin ja Diamniadion välille avattiin 10–20 minuutin välein liikennöitävä paikallisjunayhteys Train express régional, jota on tarkoitus jatkaa Blaise Diagnen lentokentälle saakka.[8] Bamakon ja Kayesin välisen liikenteen käynnistymistä lupailtiin jälleen maaliskuussa 2023[9].