Streckenbau und Entwicklung bis 1950

Die Bahnstrecke wurde gebaut, um eine direkte Eisenbahnverbindung zwischen den beiden Hansestädten Rostock und Stralsund zu schaffen und das dazwischen liegende Gebiet zu erschließen. Preußen sah eine eingleisige Hauptbahn vor, Mecklenburg hielt eine Nebenbahn für ausreichend. Die Konzession erfolgte durch einen Staatsvertrag am 15. Dezember 1884. Die Strecke wurde von den Preußischen Staatseisenbahnen erbaut und am 1. Juli 1888 von Stralsund bis Ribnitz und am 1. Juni 1889 von dort bis Rostock offiziell eröffnet. Der mecklenburgische Staat beteiligte sich lediglich finanziell. Die Strecke überquerte zwischen Ribnitz und Damgarten die Grenze zwischen dem Großherzogtum Mecklenburg-Schwerin und der preußischen Provinz Pommern. Die ursprüngliche Planung sah vor, dass der Abschnitt Stralsund–Ribnitz über Barth geführt würde. Dieses Stück war schon vermessen worden. Allerdings wurde zur Verminderung der Baukosten die kürzere Verbindung über Velgast gewählt.

Die Betriebsführung auf preußischem Gebiet, also von Stralsund bis Damgarten, wurde zunächst durch die Preußische Staatseisenbahn wahrgenommen, der Betrieb auf dem Mecklenburgischen Abschnitt durch die mecklenburgische Friedrich-Franz-Eisenbahn durchgeführt. Der notwendige Lokomotiven-Wechsel erfolgte im Bahnhof Ribnitz (heute: Ribnitz-Damgarten West). Nachdem die Restauration der preußischen Lokomotiven im mecklenburgischen Rostock per Staatsvertrag geregelt worden war, ging der Betrieb komplett auf die Preußische Staatseisenbahn über. Die Strecke war die letzte, die im Personenverkehr den Rostocker Friedrich-Franz-Bahnhof, den späteren Güterbahnhof südöstlich der Altstadt, bediente. Am 1. Mai 1906 ging die direkte Verbindung zum Hauptbahnhof Rostock in Betrieb.

Im Verlauf der folgenden Jahre entwickelten sich entlang der Strecke weitere Nebenbahnen. So wurden Verbindungen nach Prerow über Barth (Darßbahn der Preußischen Staatseisenbahnen), Tribsees (Franzburger Südbahn) und Graal-Müritz (Mecklenburgische Bäderbahn) geschaffen. Infolge dieser Erweiterungen durch Nebenbahnen entwickelten sich die Bahnhöfe Rövershagen und Velgast zu Eisenbahnknoten. Gerade der Bahnhof Velgast erlangte durch die Verbindungen nach Prerow und Tribsees eine besondere Bedeutung.

Die zunächst als Nebenbahn erbaute Strecke wurde 1926 zur Hauptstrecke aufgewertet.

1950–1989

Zu DR-Zeiten wurde die Strecke an vielen Stellen durch Militär- und Werkanschlüsse erweitert. Ende der 1950er wurde nördlich der Strecke der Rostocker Überseehafen gebaut, der mit Verbindungsstrecken in Richtung Rostock und Bentwisch an die Stralsunder Strecke angebunden wurde.

Einen wichtigen Anschluss stellt die Werkbahn zum Düngemittelwerk nach Poppendorf dar. Militärischen Zwecken dienten die Anschlussgleise von Ribnitz-Damgarten Ost nach Pütnitz (Flugplatz) sowie von Gelbensande nach Schwarzenpfost, das einige Meter neben der Hauptstrecke parallel im Wald verlief. Auch das Faserplattenwerk in Ribnitz war mit einer Werkbahn erschlossen.

Ab 1985 begann die schrittweise Elektrifizierung der Strecke in folgenden Etappen:

1. Rostock Hauptbahnhof – Rostock Güterbahnhof: 15. Dezember 1985
2. Riekdahl – Bentwisch: 12. April 1986
3. Bentwisch – Poppendorf: 30. Mai 1986
4. Bentwisch – Stralsund: 2. Juni 1991

Am 29. März 1985 fuhr auf dieser Strecke der letzte planmäßige Dampfzug.

1990 bis 2010

Nach der Wende 1989 wurden viele Anschlüsse und Bahnhofsanlagen nicht mehr benutzt, später teilweise abgebaut (Rostocker Güterbahnhof). Die Anschlüsse für die Militärzüge der NVA wurden nicht mehr benötigt und komplett demontiert, die Haltepunkte Schwarzenpfost, Altheide, Langenhanshagen, Starkow und Pantelitz werden seit 1996 nicht mehr bedient. Zudem fuhr 1996 der letzte Nahgüterzug.

1999 wurde das Teilstück zwischen Ribnitz-Damgarten West und Stralsund komplett renoviert. Dabei änderte sich das Aussehen der an der Strecke liegenden Bahnhöfe stark. Die Stellwerke wurden durch ein neues Elektronisches Stellwerk (ESTW) in Velgast ersetzt. Infolgedessen wurden alle nicht mehr benötigten Stellwerksgebäude, Güter- sowie Anschlussgleise abgerissen bzw. die in den Bahnhofsgebäuden untergebrachte alte Stellwerkstechnik entfernt. Die verbliebenen Gebäude stehen zum großen Teil leer und sind gegen unbefugtes Betreten gesichert worden. Die geschlossenen Haltepunkte wurden im Zuge des Umbaus komplett entfernt. Dafür wurde nach der Streckensanierung ein neuer Haltepunkt in Stralsund-Grünhufe eröffnet.

Die Sanierung des restlichen Teilstückes zwischen Rostock und Ribnitz-Damgarten West wurde begonnen, aber bisher immer wieder ausgesetzt. Deswegen befindet sich die Strecke auf diesem Abschnitt noch fast komplett in einem älteren Zustand. Alle Bahnhöfe sind noch besetzt. Im Zuge der Sanierung sollte der Abschnitt zwischen Rostock und Ribnitz-Damgarten West aufgrund der aktuell hohen Zugdichte zweigleisig ausgebaut werden. Auch beim Abschnitt Velgast–Stralsund bestanden Planungen, ein zweites Gleis nachzurüsten. Alle Durchlässe und Brücken wurden bereits im Jahre 1999 für ein zweites Gleis ausgelegt. Nach dem Ergebnis der Überprüfung des Bedarfsplans für die Bundesschienenwege vom 11. November 2010 wird das Projekt wegen seines ungünstigen Nutzen-Kosten-Verhältnisses nicht weiter verfolgt.

Bauarbeiten

Im März 2007 wurden erste Bauarbeiten zur Ertüchtigung des Streckenabschnittes Rostock – Ribnitz-Damgarten West auf 160 km/h durchgeführt. Zu größeren Bauarbeiten kam es hier vor allem in den Bahnhöfen Bentwisch, Gelbensande und Ribnitz-Damgarten West. Im Frühjahr 2008 fanden weitere Bauarbeiten statt. Dabei wurden weitere Bahnsteige entlang der Strecke saniert sowie Schutzgleise und Gütergleise in den Bahnhöfen entfernt. Der westliche Streckenabschnitt wird zunächst noch nicht an das ESTW Velgast angeschlossen.

Nahverkehr

Auf der Strecke fahren im Zweistundentakt Züge der Linie RE9 Rostock–Sassnitz. Ab Dezember 2007 verkehrten auf der Strecke Stadler-Flirt-Triebwagen, die durch ihre größere Beschleunigung und höhere Geschwindigkeit eine kürzere Fahrzeit auf einigen Streckenabschnitten ermöglichten. Vor ihrem Einsatz verkehrten Züge, die zumeist aus drei Doppelstockwagen und einer Lok der Baureihe 143 bestanden. Seit 2019 wird der RE9 von der Ostdeutschen Eisenbahn-Gesellschaft (ODEG) betrieben. Die ODEG setzt dabei Desiro-ML-Triebwagen ein.

Auf dem Streckenabschnitt Rostock – Rövershagen verkehrt zusätzlich jede Stunde ein Zug der Linie RB12 weiter in Richtung Graal-Müritz. Die von der RB12 bedienten Halte Rostock-Kassebohm, Bentwisch und Mönchhagen werden von den Regionalexpress-Zügen Richtung Stralsund im Regelfall nicht bedient. Richtung Graal-Müritz kommen Triebwagen der Baureihe 642 („Desiro“) zum Einsatz. Zweistündlich wurden bis 2017 von der Usedomer Bäderbahn (UBB) Züge zwischen Stralsund und Velgast mit Triebwagen der Baureihe 646 gefahren. Diese verkehrten weiter auf dem Streckennetz der UBB nach Barth. Seitdem sie nur noch, dafür aber annähernd stündlich, zwischen Velgast und Barth verkehren, wird der Haltepunkt Kummerow (b Stralsund) nicht mehr bedient.

Von März bis Mai 2023 errichtete die Deutsche Bahn östlich des Rövershagener Ortsteils Purkshof und des Freizeitparks Karls Erlebnis-Dorf Rövershagen den Haltepunkt Rövershagen Karls Erlebnisdorf (Purkshof) mit einem 100 Meter langen Bahnsteig mit einer Bahnsteighöhe von 55 Zentimetern. Den größten Teil der Investitionen in Höhe von insgesamt rund 1,7 Millionen Euro trug das Land Mecklenburg-Vorpommern, den Rest die Deutsche Bahn und der Betreiber der Freizeitparks. Der Haltepunkt wurde am 26. Mai 2023 in Betrieb genommen und der Verkehr aufgenommen. Der Haltepunkt soll vor allem den Besuchern und Mitarbeitern des Freizeitparks dienen. Prognostiziert werden 80.000 Reisende pro Jahr.

Fernverkehr

Die Strecke wird mehrmals am Tag von Zügen des Fernverkehrs befahren. Die ICE-Züge halten an Rostock Hauptbahnhof, Bahnhof Ribnitz-Damgarten West, Bahnhof Velgast und Stralsund Hauptbahnhof. Einige Züge fahren von Stralsund weiter zum Bahnhof Ostseebad Binz auf Rügen. Mit den Fernzügen werden Verbindungen nach Hamburg und auch in das Ruhrgebiet geschaffen. Bis Oktober 2007 verkehrte von Stralsund aus ein Nachtzug nach München und ins Ruhrgebiet. Im Sommer war auf der Strecke regelmäßig ein Zug aus Dortmund zum Bahnhof Sassnitz im Angebot, der Urlauber aus dem Ruhrgebiet schnell und bequem an die Ostsee brachte. Ein weiterer saisonaler Intercity fuhr bis 2016 als UrlaubsExpress Mecklenburg-Vorpommern von Köln über Hamburg, Rostock und Stralsund auf die Insel Usedom zum Bahnhof Seebad Heringsdorf.

Eine Besonderheit des Tarifs auf dieser Strecke ist, dass auch alle Fernzüge zwischen Rostock und Stralsund mit Nahverkehrsfahrscheinen oder für die unentgeltliche Beförderung mit Schwerbehindertenausweisen genutzt werden dürfen. Davon ausgenommen sind jedoch Ländertickets.

Seit dem Fahrplanwechsel 2005 besteht kein reiner Zweistundentakt mehr auf der Strecke. Grund dafür ist die nur so erreichbare Verkürzung der Standzeiten der Fernzüge in Hamburg Hbf. Um den Nahverkehr zu beschleunigen und die lange geforderten durchgehenden Züge von Rostock Hbf nach Rügen anbieten zu können, war es notwendig, die Kreuzungshalte der Züge zu tauschen. Nun warten die Fernzüge auf die Züge des Nahverkehrs.