Bij de ontwikkeling van de eerste Staatsaanleg is Staatslijn D bedoeld als verbindende schakel tussen Zutphen, waar de lijn aansluit op Staatslijn A, Twente en het Duitse achterland. Tien jaar na de opening van de spoorlijn is ook het gedeelte van Glanerbeek naar Gronau gereed. Het internationale treinverkeer rijdt dan al grotendeels via Oldenzaal. De lijn naar Gronau is vooral van belang voor het goederenvervoer. Het traject Enschede – Gronau is begin jaren ’80 gesloten en in 2001 weer heropend. Sindsdien vindt hier voor het eerst sinds de aanleg van de spoorlijn frequent reizigersvervoer plaats.

Staatslijn D is gepland als internationale hoofdlijn tussen Zutphen, waar aansluiting is op Staatslijn A, en het Duitse achterland. Bovendien wordt met de nieuwe verbinding ook Twente op het Nederlandse spoorwegnet aangesloten. Hoewel de spoorlijn in eerste instantie  dubbelsporig is ontworpen, is de complete verbinding enkelsporig aangelegd. Het baanvak Zutphen – Hengelo is in november 1865 gereed. In juli 1866 volgt het spoor naar Enschede. In januari 1868 is ook het traject Enschede – Glanerbeek in gebruik genomen. Het baanvak Glanerbeek – Gronau is tenslotte in 1875 gereed.

Het doorgaande treinverkeer vanuit Zutphen buigt na de opening van de spoorlijn doorgaans bij Hengelo af naar de bestaande verbinding via Oldenzaal naar Duitsland. Het baanvak Enschede – Gronau is vooral van belang voor het goederenvervoer. Via de grensoverschrijdende verbinding worden voornamelijk kolen en andere grondstoffen aangevoerd ten behoeve van de Twentse industrie.

Het traject Hengelo – Enschede is na het samenvoegen van de spoorwegmaatschappijen en het opwaarderen van de lokaallijn Deventer – Almelo de laatste etappe van de meeste sneltreinen uit het westen van het land. In 1914 is het traject dan ook als enige deel van Staatslijn D dubbelsporig gemaakt. In 1951 is het acht kilometer lange traject geëlektrificeerd.

Intussen sluit NS in 1950 het baanvak naar Gronau. Na de elektrificatie en de intensivering van de treindienst tussen Hengelo en Enschede heropent de vervoerder de lijn naar Gronau echter weer. In 1952 keren zelfs de doorgaande treinen tussen Amsterdam en Münster terug. Eind jaren ’60 verdwijnt de laatste doorgaande trein weer van de verbinding. Tussen Enschede en Gronau blijven dagelijks enkele pendeltreinen rijden. In 1979 komt een eind aan het goederenvervoer en twee jaar later is ook het reizigersvervoer opgeheven.

Al vanaf 1985 volgen verschillende initiatieven om het reizigersvervoer te hervatten. Het duurt echter tot 1999 tot de reactivering van het baanvak begint. De spoorlijn is hierbij geheel opgebroken en opnieuw aangelegd. In november 2001 gaat de reizigersdienst tussen Enschede en Gronau weer van start. Tussen beide plaatsen komen twee nieuwe haltes: Enschede De Eschmarke en Glanerbrug. De verbinding met de rest van het oorspronkelijke tracé van Staatslijn D en daarmee de rest van het Nederlandse spoorwegnet is bij de heropening ongedaan gemaakt. De treindienst wordt in eerste instantie uitgevoerd door DB Regionalbahn Westfalen en de Prignitzer Eisenbahngesellschaft. Vanaf december 2011 rijdt DB Regio NRW alle diensten op het traject.

De exploitatie van het baanvak Zutphen – Oldenzaal gaat intussen in december 2003 over naar Syntus. Tien jaar later gaat de vervoerder onder de merknaam Twents rijden. De meeste LINT-treinstellen van de vervoerder krijgen al in de loop van 2013 de nieuwe rode huisstijl met een opvallend groot Twents ros bij de cabines.

In december 2017 maakt de naam Twents alweer plaats voor Blauwnet, het netwerk van regionale treinen in Overijssel. Voorafgaand aan de naamswijziging krijgen de meeste treinstellen een blauwe kleurstelling. De naam Syntus maakt tegelijkertijd plaats voor die van moedermaatschappij Keolis. Keolis verzorgt sinds december 2017 ook de treinverbinding tussen Zwolle en Enschede en is hierdoor, naast NS, ook tussen Hengelo en Enschede te zien.

In december 2023 gaat de treindienst tussen Zutphen en Oldenzaal over naar Arriva. Terwijl de busdienst in de regio onder de merknaam RRReis gaan rijden, behouden de treinen tijdens deze kortlopende concessieperiode de merknaam Blauwnet. Eind 2027 moet het baanvak Zutphen – Hengelo geëlektrificeerd zijn. Het is de bedoeling dat dan ook een nieuwe concessie ingaat en de treinen onder de merknaam RRReis gaan rijden.

Dienstregeling

Hoewel het grensoverschrijdende traject tussen Glanerbeek en Gronau pas in 1875 gereed is, rijden vanaf 1871 de eerste internationale treinen vanuit Zutphen de Staatslijn. Het baanvak Zutphen – Hengelo maakt sinds dat jaar deel uit van de internationale verbinding Amsterdam – Arnhem – Hengelo – Berlijn. De treinen maken na Hengelo gebruik van de spoorlijn naar Oldenzaal en Bad Bentheim van de AS. De samenwerking met de AS zorgt er bovendien voor dat tussen Almelo, Hengelo en Enschede een frequente treindienst rijdt. Enkele treinen rijden door naar Gronau. De grensoverschrijdende verbinding is echter vooral van belang voor het goederenvervoer. Een uitzondering op het beperkte regionale vervoer via Gronau wordt gevormd door enkele doorgaande treinen naar Münster, bestaande uit rijtuigen uit Amsterdam, Den Haag en Zwolle.

Wanneer na de Eerste Wereldoorlog de SS en HSM fuseren, rijden de internationale treinen naar het noorden van Duitsland vrijwel alleen nog via Deventer. Staatslijn D wordt tussen Zutphen en Hengelo een regionale zijlijn. Een enkele trein rijdt nog van en naar Arnhem. Het traject Hengelo – Enschede kent als laatste etappe van een groot aantal treinen uit het westen van het land wel veel reizigersvervoer. De verbinding tussen Zutphen en Hengelo is nog enkele korte periodes in de internationale dienstregeling opgenomen. Zo rijdt in de jaren ’20 enige tijd een trein van Vlissingen naar Berlijn via de Staatslijn en rijdt van 1957 tot 1959 een modern Duits treinstel van het type VT08 de Londen – Hamburg Express vanuit Hoek van Holland via de verbinding. Hierna komt alleen nog bij stremmingen internationaal reizigersvervoer over de Staatslijn.

Ondertussen kent de internationale verbinding tussen Enschede en Gronau een sluimerend bestaan. De doorgaande rijtuigen naar Amsterdam en Den Haag keren na de Tweede Wereldoorlog niet terug en in 1950 verdwijnen ook de laatste pendeltreinen tussen Enschede en Gronau. Een jaar later is de reizigersdienst hervat en in 1952 rijden ook weer enkele doorgaande rijtuigen tussen Amsterdam en Münster. In 1968 heft NS de laatste doorgaande trein op. Hierna rijdt de Deutsche Bundesbahn dagelijks nog zo’n vijf reizigerstreinen over het traject. Begin jaren ’70 wil DB het baanvak sluiten. Vanaf 1976 rijdt de vervoerder dan ook alleen nog het wettelijk minimum van één reizigerstrein per richting per dag. Om roestvorming en daarmee detectieproblemen te voorkomen, rijdt NS tweemaal per dag met een leeg treinstel tussen Enschede en Glanerbrug. Het duurt nog tot 1981 tot de reizigersdienst definitief is opgeheven.

Intussen rijdt voor de bediening van de Nederlandse stations langs de Staatslijn lange tijd elk uur een stoptrein tussen Zutphen en Enschede. Na de Tweede Wereldoorlog rijdt deze trein eenmaal per twee uur vanuit Roermond via Nijmegen naar Enschede. Tussen Arnhem en Zutphen rijden de treinen als sneltrein. Halverwege de jaren ’50 wijzigt NS de treindienst in een stoptreindienst Apeldoorn – Zutphen – Winterswijk/Enschede. In 1970 knipt NS de treindienst op in twee onafhankelijke stoptreindiensten. Hiermee ontstaat tussen Apeldoorn en Zutphen een halfuursdienst. Verschillende dienstregelingen is de treindienst ingekort tot Zutphen – Enschede. In 1998 wijzigt de treindienst in Zutphen – Oldenzaal. Vijf jaar later neemt Syntus de exploitatie van het traject over en gaat doordeweeks een halfuursdienst rijden.

Ondertussen is in november 2001 het baanvak Enschede – Gronau weer in gebruik genomen. Voor het eerst sinds het bestaan van de verbinding gaat op het traject een frequente treindienst van start. Eenmaal per uur rijdt de DB Regionalbahn Westfalen een stoptrein Enschede – Münster. De Prignitzer Eisenbahngesellschaft rijdt het andere halfuur een stoptrein Enschede – Dortmund. Vanaf december 2011 worden beide treindiensten verzorgd door DB Regio NRW.

Materieelinzet

Na de Tweede Wereldoorlog wordt de stoomtractie op alle delen van de staatslijn vervangen door moderne diesel- en elektrische tractie. Tussen Zutphen en Enschede nemen de vooroorlogse dieseltreinstellen de treindiensten over. In de doorgaande treindienst tussen Roermond en Enschede rijden voornamelijk DE 5 treinstellen. Wanneer NS de treindienst wijzigt in de stoptreindienst Apeldoorn – Enschede zet de vervoerder Plan X materieel op de Staatslijn in. In 1987 nemen Plan U treinstellen de treindienst over. Eind 2000 introduceert NS het DM’90 in de stoptreindienst tussen Zutphen en Hengelo. Omdat het baanvak Hengelo – Oldenzaal dan nog niet geschikt is voor het nieuwe dieselmaterieel is de treindienst voor enkele maanden opgeknipt en pendelt hier nog een Plan U treinstel.

In 2003 neemt Syntus de exploitatie van de verbinding Zutphen – Oldenzaal over van NS. De vervoerder gaat met LINT-treinstellen op het traject rijden. De eerste jaren rijdt nog incidenteel DM’90 op dit deel van de staatslijn.

Terwijl na de elektrificatie van het baanvak Amersfoort – Hengelo – Enschede in 1951 de elektrische tractie in Twente wordt geïntroduceerd, wordt de treindienst Enschede – Gronau na de heropening van het baanvak datzelfde jaar met Duits dieselmaterieel uitgevoerd. Enkele doorgaande treinen worden nog tot begin jaren ’60 met stoomlocomotieven gereden. Na de reactivering van het baavak rijdt de DB Regionalbahn met treinstellen van het type Talent tussen Enschede en Gronau.

Bij de overname van de treindienst tussen Zutphen en Oldenzaal in december 2023 worden de LINT-treinstellen van Keolis vervangen door die van Arriva. Ook zet de vervoerder een tweetal GTW-treinstellen op de verbinding in. Alle treinstellen krijgen voor het ingaan van de nieuwe dienstregeling de Blauwnet-huisstijl.

Op de foto boven dit artikel rijdt LINT 36 van Keolis op 25 juni 2023 als stoptrein van Zutphen naar Oldenzaal bij Groot Dochteren.