Koncession för en enskild järnväg Hallsberg - Motala - Mjölby beviljades 3 november 1871. Aktiekapitalet uppgick till 1 400 000 kronor varav Motala Verkstad var den i särklass störste aktieägaren.
Banbygget startade omedelbart och genomfördes utan några speciella händelser. Arbetet var indelat i tre delsträckor, alla med var sin entreprenör och arbetet drevs på i snabb takt. Den 15 december 1873 kunde den 96 kilometer långa normalspåriga Hallsberg - Motala - Mjölby Järnväg (HMMJ) öppnas för allmän trafik.
Från utgångspunktet Hallsberg på Östra stambanan lå stationerna i följande ordning: Åsbro, Lerbäck , Skyllberg (Rönneshytta), Mariedam, Godegård, Degerön, Karlsby, Motala verkstad, Motala, Fågelsta, Skäninge och Mjölby på Västra stambanan .
Redan från början fick bolaget problem med dålig ekonomi. De trafikinkomster som styrelsen hade planerat för uteblev till största delen vilket ledde till att HMMJ fick svårt att betala sina skulder. 1879 gick HMMJ i konkurs vilket innebar, att både aktieägarna och fordringsägarna förlorade sina pengar.
Den 1 november 1879 övergick HMMJ till staten och införlivades i SJs organisation. Dette var det första förstatligandet av en enskild järnväg i Sveriges järnvägshistoria.