In de jaren ’50 van de negentiende eeuw ontstaan grootse plannen voor de aanleg van een spoorlijn tussen Parijs en Hamburg. Om de zogenaamde Paris-Hamburger Bahn zo kort mogelijk te maken loopt de geplande verbinding over Belgisch en Nederlands grondgebied. Internationale ontwikkelingen zorgen ervoor dat de spoorlijn pas twintig jaar later en door verschillende spoorwegmaatschappijen is aangelegd. De Cöln-Mindener Eisenbahn-Gesellschaft is aangewezen om het Duitse deel van de verbinding aan te leggen. In 1867 start de aanleg van de spoorlijn tussen Haltern en Hamburg. Enkele jaren later start de CME ook met een zijtak tussen Haltern en het Ruhrgebied. De spoorlijnen zijn tussen 1870 en 1874 gefaseerd in gebruik genomen. Het duurt nog tot december 1874 tot het baanvak van Wesel naar Venlo gereed is. Belangrijkste reden is dat de CME wacht met de bouw van een brug over de Rijn tot de NBDS medegebruik belooft en zo de kosten gedeeld kunnen worden. Naast een imposante oeveroverspanning worden ook forten ter verdediging van de brug gebouwd. Hoewel de gewenste verbinding tussen Parijs en Hamburg via Venlo hiermee gereed is, maakt het doorgaande internationale treinverkeer tussen de Franse hoofdstad en de Duitse havenstad dan al enkele jaren gebruik van de zijtak tussen Haltern en Keulen. Tussen Parijs en Keulen rijden de treinen via Luik en Aken.
Terwijl de verbinding tussen het Ruhrgebied en Hamburg uitgroeit tot één van de belangrijkste spoorlijn van het latere Duitsland, is het internationale treinverkeer tussen Venlo en Haltern amper van belang. De lijn krijgt bovendien enkele jaren na de opening concurrentie van de NBDS-lijn tussen Boxtel en Büderich. Na een onderbreking tijdens de Eerste Wereldoorlog, wordt het spoorvervoer tussen Venlo en het Duitse Straelen in oktober 1936 definitief gestaakt. Het uitgebreide emplacement in Venlo is dan al zo’n tien jaar eigendom van de Staatsspoorwegen en grotendeels opgebroken. Tijdens de Tweede Wereldoorlog wordt zowel het reizigers- als het goederenvervoer voor enkele jaren opgestart. Na de spoorwegstaking in september 1944 is het spoorvervoer niet meer hervat. In maart 1945 vernietigen Duitse militairen bovendien de Rijnbrug tussen Büderich en Wesel, wat tevens het eind voor de voormalige NBDS-lijn betekent.
De spoorlijn tussen Venlo en Straelen is in 1947 opgebroken. In de daaropvolgende jaren zijn steeds meer delen van het Duitse traject gesloten en opgebroken. Terwijl het voormalige emplacement in Venlo heeft plaatsgemaakt voor een stadspark en diverse gebouwen en de lijn richting Duitsland is verdwenen onder de Krefeldseweg, blijven de aanbruggen en forten bij de Rijnbrug tussen Büderich en Wesel, ooit de langste spoorbrug van Europa, bewaard.
Dienstregeling
Hoewel de spoorlijn is aangelegd als onderdeel van de Paris-Hamburger Bahn rijden er geen treinen vanuit Parijs naar de Duitse havenstad. Wel rijden vanaf 1878 enkele doorgaande treinen tussen Vlissingen en Bremen en later ook naar Hamburg. Het aantal doorgaande internationale treinen neemt na enkele jaren snel af. Tot de Eerste Wereldoorlog rijden tussen Wesel en Haltern nog wel een groot aantal doorgaande treinen vanuit Vlissingen richting Hamburg en verder. Deze treinen rijden dan inmiddels via Gennep over de spoorlijn van de NBDS.
De spoorlijn krijgt in Duitsland de bijnaam Hamburg-Venloer Bahn. Het kopstation in Hamburg krijgt de naam Venloer Bahnhof. In 1892 wordt het station hernoemd in Hannoverscher Bahnhof. In 1906 is de treindienst verplaatst naar het Hauptbahnhof en wordt het kopstation gesloten. Het eerste station van Bremen aan de nieuwe spoorlijn krijgt de naam Venlo-Hamburger Bahnhof. In 1885 is de spoorlijn verlegd en het station vervangen door het Hamburger Bahnhof. In Venlo legt de CME ten oosten van het bestaande station een uitgebreid goederenemplacement aan. Omdat het doorgaande internationale treinverkeer al voor de opening van de spoorlijn van de baan is, wordt het geplande station voor het reizigersvervoer nooit gebouwd. De reizigerstreinen rijden na het goederenstation Venlo Ost via een scherpe enkelsporige boog naar het bestaande station van de Staatsspoorwegen.