La decisione di costruire la linea fu presa nel 1887. Il primo tratto, da Saint-Raphaël a Cogolin di 33 km venne inaugurato il 25 agosto 1889, successivamente arrivò a Hyères (51 km) il 4 agosto 1890.
A causa dell'opposizione della Compagnia Paris-Lyon-Méditerranée (PLM), che temeva la concorrenza con la propria linea Tolone - Hyères, il terminale venne posto a Hyères, 23 km prima di Tolone. Nel luglio 1894 venne attivata una bretella tranviaria di 9 km Cogolin - Saint Tropez che si rivelò fortemente redditizia.
Nel 1905, in seguito ai positivi risultati di esercizio, la linea venne completata fino a Tolone ed inaugurata il 6 agosto dello stesso anno[1][2].
La ferrovia, che collegava località importanti del tolonese e di grande rilevanza turistica, richiese presto lavori di potenziamento data la sua costruzione economica all'origine, ma la prima guerra mondiale e la crisi degli anni trenta resero problematica la gestione, che necessitava di sostegno finanziario per il potenziamento, ma lo Stato rifiutò di finanziarne l'elettrificazione; vennero comunque fornite 10 automotrici dieselBrissonneau et Lotz, a partire dal 1935, con consistente successo.
La seconda guerra mondiale fu fatale per la linea; fortemente danneggiata dalle operazioni militari conseguenti allo sbarco del 15 agosto 1944, fu sospesa dall'esercizio nel 1948. Le automotrici continuarono a circolare ancora per un anno in sussidio degli insufficienti autobus sostitutivi. Nel giugno del 1949 il servizio cessò del tutto.[3]. Anche la linea tranviaria subì la stessa sorte.[3].
La linea fu gestita:
dalla Compagnie des chemins de fer du Sud de la France dall'apertura al 1925
dalla Compagnie des chemins de fer de Provence fino al 1949.