ทางรถไฟสายนี้เริ่มต้นจากสถานีหนองปลาดุก อำเภอบ้านโป่ง จังหวัดราชบุรี ผ่านจังหวัดกาญจนบุรีข้ามแม่น้ำแควใหญ่ไปทางทิศตะวันตกจนถึงด่านเจดีย์สามองค์ เพื่อให้ถึงปลายทางที่เมืองตันบูซายัด ประเทศพม่า รวมระยะทางในเขตประเทศไทย 300 กิโลเมตร ใช้เวลาในการสร้างเสร็จเพียง 1 ปี ตั้งแต่เดือนตุลาคม พ.ศ. 2485 ถึงเดือนตุลาคม พ.ศ. 2486 เพื่อใช้เป็นเส้นทางยุทธศาสตร์ผ่านประเทศพม่า หลังสงครามทางรถไฟบางส่วนถูกรื้อทิ้ง บางส่วนจมอยู่ใต้ทะเลสาบเขื่อนเขาแหลม

ทางรถไฟสายนี้ถือเป็นอนุสรณ์ให้รำลึกถึงเหตุการณ์สงครามในครั้งนั้นจากน้ำพักน้ำแรงของการบุกเบิกก่อสร้างของทหารเชลยศึกฝ่ายสัมพันธมิตรที่กองทัพญี่ปุ่นเกณฑ์มา ทิวทัศน์ตลอดเส้นทางนี้สวยงามโดยเฉพาะบริเวณถ้ำกระแซ เส้นทางรถไฟจะลัดเลาะไปตามเชิงผาเลียบไปกับลำน้ำแควน้อยและสิ้นสุดปลายทางที่บ้านท่าเสาหรือสถานีน้ำตก ระยะทางจากสถานีกาญจนบุรีถึงสถานีน้ำตก 77 กิโลเมตร

การรถไฟแห่งประเทศไทยเปิดบริการเดินรถบนเส้นทางสายนี้ทุกวัน และจัดรถไฟขบวนพิเศษสายกรุงเทพมหานคร-น้ำตก ทุกวันเสาร์-อาทิตย์ และวันหยุดราชการ ติดต่อสอบถามรายละเอียดได้ที่ การรถไฟแห่งประเทศไทย โทร.  1690 หรือ 0 2621 8701-9 หรือ www.railway.co.th