Linia służyła celom militarnym – transportowała sprzęt, amunicję i żywność na pola bitew (ok. 1000 ton ładunków dziennie), w drodze powrotnej transportowała rannych żołnierzy (do 800). Ruch prowadziły 101, 102 i 104 Feldbahn-Betriebskompanie. Linia była jednotorowa (z wyjątkiem odcinka Bełżec-Tomaszów, który był dwutorowy). Wzdłuż torów została przeprowadzona linia telefoniczna. Podróż na trasie o długości 118,5 km z Bełżca do Trawnik trwała 16 godzin 48 minut. Prędkość handlowa wynosiła 7,05 km/h (z powrotem 8 km/h), z 2,5 godzinnym postojem w połowie trasy – w Zamościu.
20 listopada 1915 r. ze względu na przesunięcie się frontu kilkadziesiąt kilometrów na wschód linia została udostępniona pasażerom.
Ze względu na zły stan techniczny kolei spowodowany zbyt szybkim sposobem budowania oraz falą ulewnych deszczów, które nawiedziły teren po 20 sierpnia 1915, we wrześniu 1915 zapadła decyzja o budowie linii normalnotorowej Rejowiec – Zawada – Bełżec oraz rozbiórce linii wąskotorowej. Pod koniec roku budowę linii przekazano wojskom austriackim. Została ona otwarta w styczniu 1916 na odcinku Bełżec – Zamość, natomiast w lutym 1916 odcinek Zawada – Rejowiec.