Die Löbau-Zittauer Eisenbahn-Gesellschaft mit Sitz in Zittau erhielt am 25. Juni 1845 die Konzession zum Bau einer Eisenbahn. Durch sie sollte die Fabrikstadt Zittau an die Sächsisch-Schlesische Eisenbahn angeschlossen werden, die auch von Anfang an den Betrieb führte. Die 34 km lange Linie begann in Löbau und erreichte in südöstlicher Richtung durch die Oberlausitz über Großschweidnitz – Herrnhut – Oberoderwitz die Stadt Zittau. Die Eröffnung fand am 10. Juni 1848 statt.

Mit Wirkung vom 1. Januar 1871 ging die Bahn in das Eigentum der sächsischen Staatseisenbahnen über, die schon seit 1851 – als die bisherige Betriebsführerin auf den Staat übergegangen war – diese Aufgabe übernommen hatten.

Inzwischen ist der Personenverkehr zwischen Löbau und Oberoderwitz gänzlich eingestellt worden, die restliche Strecke bis Zittau ist Teil der Verbindung Dresden-Zittau und wird weithin im Personenverkehr betrieben. Im Güterverkehr wird nur noch der Abschnitt zwischen Löbau und Niedercunnersdorf bedient.