Als laatste spoorlijn van het NOLS-netwerk tussen Twente en Delfzijl wordt in augustus 1910 de verbinding Stadskanaal – Zuidbroek geopend. Na een korte onderbreking even voor de Tweede Wereldoorlog beëindigt NS in mei 1953 het reizigersvervoer opnieuw. De lijn blijft hierna in gebruik voor het vervoer van goederen. In 1990 stopt NS echter het goederenvervoer tussen Veendam en Stadskanaal. Enkele jaren later neemt de Stichting Stadskanaal Rail het traject over voor een toeristische treindienst tussen Veendam en Musselkanaal. Tussen Zuidbroek en Veendam blijven goederentreinen rijden. In mei 2011 is bovendien het reizigersvervoer op dit traject hervat. In 2019 wordt bekend dat ook het baanvak tussen Veendam en Stadskanaal op termijn weer voor het reizigersvervoer in gebruik wordt genomen.
De spoorlijn tussen Stadskanaal en Zuidbroek is de ontbrekende schakel in het netwerk van regionale spoorlijnen in noordoost Nederland. In Stadskanaal sluit de lijn aan op de bestaande NOLS-lijnen uit Assen en Emmen waardoor hier een belangrijk knooppunt van regionale lijnen ontstaat. In Zuidbroek is niet alleen aansluiting op de NOLS-lijn naar Delfzijl maar ook op Staatslijn B tussen Groningen en Nieuwe Schans. Hoewel de NOLS het netwerk van lokaallijnen in het noorden en oosten van het land vooral aanlegt voor een goede verbinding tussen Twente en de haven van Delfzijl richt het vervoer op de NOLS-lijnen uit Delfzijl en Stadskanaal zich al snel grotendeels op de stad Groningen. In 1913 is het traject tussen Zuidbroek en Groningen dan ook verdubbeld. Datzelfde jaar is het stationsgebouw van Stadskanaal aanzienlijk vergroot waarna het veruit het grootste stationsgebouw van de NOLS is. Om het belang van het regionale spoorwegknooppunt te benadrukken wijzigt de naam van het station twee jaar later in Stadskanaal Hoofdstation. Voor een aansluiting op het Duitse spoorwegnet legt de Groningsch-Drentsche Spoorwegmaatschappij Stadskanaal-Ter Apel-Rijksgrens (STAR) in de jaren ’20 vanuit Stadskanaal een aansluitende spoorlijn naar Ter Apel aan. De treindienst tussen Zuidbroek en Stadskanaal is hierna grotendeels doorgetrokken naar Ter Apel. De verbinding met Duitsland is echter nooit aangelegd.
In de loop van de jaren ’30 is een groot deel van de verliesgevende lokaallijnen gesloten. De verbinding naar Ter Apel sluit al in 1935 en in mei 1939 staakt NS ook het reizigersvervoer op het baanvak Zuidbroek – Stadskanaal. Bij gebrek aan vervoermiddelen tijdens de Tweede Wereldoorlog, wordt de lijn in de loop van 1940 echter weer heropend. Het duurt vervolgens nog tot 1953 voordat de reizigersdienst alsnog is beëindigd. Het traject blijft in gebruik voor het goederenvervoer. Ook rijden nog goederentreinen over de voormalige spoorlijn van de STAR naar Musselkanaal. Het grote stationsgebouw van Stadskanaal is in 1979 gesloopt. In 1990 sluit NS het traject Veendam – Stadskanaal – Musselkanaal voor het goederenvervoer. Enkele jaren na de sluiting van het baanvak start de Stichting Stadskanaal Rail een toeristische treindienst tussen Veendam en Musselkanaal.
Na de eeuwwisseling ontstaan plannen voor het hervatten van het reizigersvervoer tussen Zuidbroek en Veendam. Ondertussen zijn bij bedrijven langs de spoorlijn verschillende emplacementen aangelegd. Goederentreinen rangeren hierbij voor een deel op de hoofdbaan. Om de combinatie van goederen- en reizigersvervoer op het baanvak mogelijk te maken, is voorafgaand aan de reactivering van het reizigersvervoer over een lengte van zo’n vier kilometer ten noorden van Veendam een tweede spoor aangelegd. Hierdoor blijft het mogelijk om op de oude manier met goederentreinen te blijven rangeren. Naar aanleiding van het succes van de gereactiveerde verbinding tussen Zuidbroek en Veendam, besluit de provincie Groningen ook het reizigersvervoer naar Stadskanaal te hervatten. Naast de toeristische ritten van de STAR moeten op termijn ook weer reizigerstreinen over de verbinding rijden.
DIENSTREGELING
De spoorlijn Stadskanaal – Zuidbroek kent voor NOLS-begrippen vanaf de start een vrij intensieve treindienst. Tussen beide plaatsen pendelen dagelijks zo’n 14 reizigerstreinen. Wanneer in 1924 de spoorlijn naar Ter Apel is geopend, rijdt ongeveer de helft van de treinen door naar de grensplaats. Wanneer de treindienst tussen Zuidbroek en Veendam is hervat, rijden de treinen een halfuursdienst tussen Veendam en Groningen.