1952年に二代目等々力線として開業したのがこの小田原線です。太陽電鉄の顔とも言うべき特急「太陽」が初めて運行されたのもこの小田原線で太電にとっては、本業と言える路線です。

1996年には、溝の口～町田の複々線化工事が行われ、2000年には、多摩線直通列車が誕生しました。

多摩線直通列車は、現在も平日日中に1時間3本ほど運行していて、中には、平和文化鉄道に直通する列車も居ます。