Già all'inizio dell' '800 si stavano elaborando degli approfonditi studi sulla realizzazione di una ferrovia da Torino a Savona, ritenuta di grande importanza commerciale.
Con Regio Decreto del mese di novembre 1861 veniva approvata la concessione della "Linea Torino-Savona per Carmagnola e diramazione Cairo-Acqui" a favore della "Società anonima per la ferrovia da Torino a Savona".
La società diede subito inizio ai lavori ma, trascorso un certo periodo di tempo, si trovò in difficili condizioni finanziarie, stante la natura e l'accidentalità dei terreni interessati dal tracciato della linea. Nel settembre del 1865 si pervenne all'approvazione di un'altra convenzione ma, con l'avvenuta crisi del credito pubblico, la società precipitò nuovamente in un grave dissesto economico con la conseguente sospensione dei lavori, la cui direzione era stata assunta direttamente dallo Stato. Nel febbraio del 1867 venne approvata un'ulteriore convenzione con la quale la stessa società cedeva ogni suo diritto all'impresa "Guastalla".
I lavori ripresero nel 1870, ma aumentò sempre di più l'asprezza delle vertenze in atto fra l'impresa e lo Stato circa i tempi di realizzazione, destinate a protrarsi per anni con citazioni in giudizio innanzi all'autorità giudiziaria. Nonostante il forte ritardo (i lavori avrebbero dovuto essere ultimati, per contratto, entro l'anno 1872), la tratta Bra-Savona venne aperta all'esercizio in data 28 settembre 1874. Bisognerà attendere il 1884 per vedere in funzione la tratta Carmagnola-Bra, per cui, nel frattempo, il traffico ferroviario fra Torino e Savona sarà necessariamente esercitato sul più lungo percorso Carmagnola-Cavallermaggiore-Bra.
Una legge del 1908 aveva previsto il raddoppio del binario da Bra a Ceva: ciò aveva subito incontrato forti opposizioni a causa, fra l'altro, del poco adatto andamento plani-altimetrico del tracciato e delle sue forti pendenze, per cui fu presto abbandonato.
La linea Carmagnola-Bra-Ceva costituì l'unica relazione ferroviaria fra Torino e Savona fino al 1933, anno in cui fu attivata la tratta a doppio binario Fossano-Mondovì-Ceva. Quest'ultima, più lineare e veloce, entrerà a far parte del principale asse di collegamento fra il Piemonte ed il porto savonese, mentre il più tortuoso tracciato passante per Bra e Bastia Mondovì vedrà man mano diminuire la sua importanza commerciale.
Negli ultimi tempi di attività della linea, l'orario ferroviario prevedeva principalmente le corse Torino-Ceva e viceversa. Esistevano pure alcune corse Carmagnola-Ceva e Torino-Savona.
Saranno sufficienti i seppur gravi danni provocati dall'alluvione del 4 novembre 1994 a determinare la chiusura definitiva della linea Bra-Ceva. Quest'ultima, infatti, non sarà più ripristinata e si provvederà, in seguito, alla formale dismissione ed allo smantellamento del tratto compreso fra le stazioni di Narzole e Ceva.
Attualmente risulta ancora funzionante la tratta Bra-Cherasco quale raccordo ferroviario della "Cobra Containers S.p.a.", benchè il binario raggiunga ancora la successiva stazione di Narzole dove si trova una sottostazione elettrica. A proposito del tratto ancora armato, ma in disuso, fra Cherasco e Narzole, sta prendendo corpo l'idea di valutare la possibilità di un suo sfruttamento a fini turistici. E' attivo l'autoservizio sostitutivo F.S. con sei coppie di autobus nei soli giorni feriali.
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