Prace budowlane linii między Piotrkowem, Zarzeczem i Rogowcem oraz rozpoczęły się w 1975, a termin otwarcia wyznaczony był na 31 grudnia 1976. Z powodu problemów w trakcie budowy terminu nie udało się dotrzymać, a robotnicy pracujący przy budowie kopalni i elektrowni nazywali inwestycję „koleją donikąd”. Linia została ostatecznie otwarta dla ruchu 10 listopada 1977 roku; odcinek między planowaną stacją Zarzecze a przystankiem osobowym Stawek (później przedłużony do p.o. Biały Ług) od początku stanowi osobną linię kolejową 848, która nie należy do PKP PLK – obecnie jej właścicielem jest PGE Górnictwo i Energetyka Konwencjonalna.
Eksploatacja linii od 1977 do 2020 Najpóźniej w 1984 roku na linii uruchomiono pociągi pasażerskie. Część z nich, opłacona przez Elektrownię Bełchatów, przejeżdżała całą linię 24 do Zarzecza i wjeżdżała na linię 848. Pozostałe składy kończyły bieg w Bełchatowie i w ostatnim okresie funkcjonowania przewozów były zastępowane kolejową komunikacją autobusową. Wszystkie pociągi osobowe uruchamiały Polskie Koleje Państwowe, zaś składy do Elektrowni w latach 90. były zestawiane z wagonów piętrowych.