Cette ligne de chemin de fer fut construite en plusieures étapes de 1861 à 1929.
Elle est électrifiée en cournat continu de 1500V.
De Toulouse, elle remonte la vallée de l'Ariege jusqu'à l'entrée du tunnel du Puymorens, en passant par Pamiers,
Foix, Tarascon sur Ariège, Ax-les-Thermes.
A la sortie du tunnel, elle redescent la vallée du Carol pour arriver à La-Tour-de-Carol.
Elle rejoin dans la gare commune la ligne du Petit Train Jaune
sillonnant à travers le Vallespir jusqu'à Villefrancehe Vernet les Bains.
entrer en Espagne et aller à Puigcerda pour rejoindre Ribes de Freser (train de Nuria), Ripoll et enfin Barcelone, capitale de la région autonome espagnole de Catalogne.