昆阳支线从成昆铁路的读书铺火车站连接，再经过浸长村、白塔村、海口至中谊村，全长30.4公里，建设的目的主要为昆阳、海口地区生产的磷矿山，由国家投资修建，铁二院担任勘测设计。

线路采用Ⅰ级干线标准，限制坡度6‰，最小曲线半径600米，到发线有效长度初期650米，预留850米；采用继电半自动闭塞；初期设计年运量722万吨，远期1099万吨。

1969年秋天，云南省成立铁路修建指挥部，12月开工。由省属专业施工队、昆明铁路局桥隧工程队及民工参加施工，最多时达到32700多人。

1970年9月15日全线建成通车，10月办理临时营运；1971年5月验收，由昆明铁路局正式接管，6月1日起开办正式营运。

全线完成土石方250万立方米，建成隧道4座，总长1907米；大桥5座，总长1296米；中小型桥梁8座，全长191米；正线、站线铺设钢轨43.9公里；设立火车站4个。使用投资3841万元，平均每公里造价126万元。

昆阳支线自开办正式营运至1985年，累计发送货物2319万吨；仅1988年货物发送量为233万吨，旅客发送量为63.4万人，取得了一定的社会效益和经济效益。

在上个世纪末期，在昆阳支线的基础上，由原铁道部和云南省共同投资，新修建设到玉溪市大栗园货运站的铁路线，统称昆玉铁路，此线路于1998年12月10日客运列车正式开行。

2012年12月30日，扩能改造后的昆阳支线铁路全线贯通。昆明枢纽扩能改造昆阳支线从读书铺火车站起至昆阳火车站，是昆明枢纽扩能改造工程的重要组成部分，全长39.45公里，总投资17.6亿元，于2009年12月动工。

改造后的昆阳支线为双线电气化I级铁路，设计时速每小时100公里，车站采用客货分离形式，行车指挥系统为TDCS。全线设有桃花村、白塔村、中滩、中谊村、昆阳等5个火车站。

昆明枢纽扩能改造昆阳支线贯通后，极大地提高了这条支线的运输能力，为缓解新开玉蒙线运输压力、增加滇南物资运输能力提供了条件，并将成为连接成昆铁路、昆玉铁路、东南环线铁路的重要枢纽，为云南铁路“八入滇四出境”以及泛亚铁路建设创造了有利的条件。