Необходимость проведения железной дороги в богатые хлебом степные отделы Кубанской области, находившиеся в стороне от Владикавказской железной дороги, стала очевидной уже к началу ХХ века. Из-за удаленности от транспортных сетей многие «черноморские» станицы ежегодно теряли при продаже хлеба миллионы рублей, поскольку продать хлеб нужно было как можно скорее до наступления распутицы и длительного бездорожья. Дать возможность для экономического развития этих станиц могла только железная дорога, обеспечивавшая их продукции выход к портам Азовского и Черного морей и способствовавшая налаживанию товарообмена между степной и нагорной частями Кубанской области. В строительстве дороги были заинтересован и Екатеринодар, которому ее сооружение обеспечивало приток дополнительных капиталов в город.

Идея, достаточно долго «витавшая в воздухе», начала воплощаться в жизнь в 1909 г. 28 и 29 июня 1909 года в ст. Брюховецкой проходит сбор представителей заинтересованных обществ в строительстве железной дороги. Бурная дискуссия разгорелась в связи с выбором направления железнодорожных линий. Решение по этому вопросу принимались дважды: 28 июня делегаты съезда проголосовали за направления Крымская-Степная («Черноморская» линия), Тимошевская-Екатеринодар («Кубанская» линия), отвергнув большинством голосов ветку на Ахтари.

На следующий день отрицательное решение по поводу последней было пересмотрено и решено все-таки произвести изыскания ветки на Ахтари одновременно с ранее утвержденными направлениями, ходатайствовать о разрешении всех проектируемых дорог и только в случае получения отказа от правительства отнести постройку этой ветки во вторую очередь.

20 июня 1911 года был высочайше утвержден устав Общества Черноморско-Кубанской железной дороги. Цель образования общества определялась так: постройка и эксплуатация «железнодорожной линии нормальной колеи общего пользования от ст. Крымской Владикавказской железной дороги через станицу Славянскую, вблизи станицы Полтавской, на станицы Тимашевскую, Стародеревянковскую, мимо Староминской, с выходом на станцию Кущевку Владикавказской железной дороги, и от города Екатеринодара вблизи станции Медведовской и далее по правому берегу реки Кирпили, на Тимашевскую вблизи станции Ольгинской до станции Приморско-Ахтарской». Общая протяженность железной дороги должна была составить 427 верст при проездной способности 9 пар поездов в сутки.

7 апреля 1913 г. был пущен пробный поезд Екатеринодар-Тимашевск, а с 5 сентября началось временное движение по линии Ахтари-Екатеринодар. Уже до конца 1913 г. по этой линии было перевезено 29921 пассажиров, 10480 пудов багажа, 1362938 пудов груза. Прибыль дороги от этих видов перевозок соответственно составила 39729,71, 3300,72, 58988,34 руб. В целом за это время прибыль составила 104644,76 руб. За период же с сентября 1913 по декабрь 1914 г. пассажирские и грузовые перевозки дали более 644 тыс. руб.

После установления Советской власти на Кубани Черноморско-Кубанская железная дорога была национализирована. Все железные дороги страны стали государственными.