La linea tra i centri di Isili e Sorgono, lunga 83 km e dipendente dal compartimento ex FdS di Cagliari, venne costruita come secondo troncone della linea che dal capoluogo avrebbe raggiunto il Mandrolisai e l'Ogliastra, e che era già entrata in funzione sino a Isili nel 1888. Realizzata a binario unico non elettrificato a scartamento da 950 mm, la ferrovia venne costruita come il tronco da Cagliari a Isili dalle Strade Ferrate Secondarie della Sardegna, e fu aperta al traffico tra marzo e novembre 1889.
La stazione di Sarcidano, realizzata in variante a inizio Novecento come scalo di diramazione della ferrovia per Villacidro
«È una strana ferrovia. Mi piacerebbe sapere chi l’ha costruita. Sfreccia su per le colline e giù per le valli e attorno a curve improvvise con la massima noncuranza, non come fanno le vere, grandi ferrovie, che avanzano grugnendo in profonde trincee e appestando l’aria nelle gallerie, ma corre su per una collina come un cagnetto affannato, e si guarda attorno, e parte in un’altra direzione scuotendoci dietro a lui, con grande indifferenza. Questo sistema è molto più divertente di quello a gallerie e trincee.»
Locomotiva gruppo 400 delle ex FCS, utilizzata per i convogli turistici, in transito su un viadotto nei pressi di Belvì
In questi decenni prese forza la richiesta di raccordare la linea con la Macomer-Nuoro, in modo da collegare più facilmente il Nuorese con il sud dell'isola. Si propose di creare una bretella ferroviaria che unisse Sorgono a Oniferi, richiesta che però non fu mai accolta. Nel secondo dopoguerra vennero eseguiti alcuni lavori di sistemazione della linea, e arrivarono i primi mezzi a trazione Diesel negli anni sessanta (le prime automotrici ADe entrarono in servizio il 10 settembre 1962), tuttavia fu più volte paventata la chiusura della Isili-Sorgono, cosa che non avvenne mai nonostante volumi di traffico non proprio elevati. La nascita del progetto Trenino Verde donò inoltre nuova vitalità alla linea, nel frattempo passata sotto il controllo delle Ferrovie della Sardegna (dal 2008 ARST Gestione FdS) nel 1989. Il 16 giugno 1997[3] la Cagliari-Mandas-Sorgono venne interrotta a metà: i treni del trasporto pubblico trovarono in Isili il loro nuovo capolinea, mentre la Isili-Sorgono venne destinata all'uso esclusivamente turistico. Nel 2010 la gestione della linea è infine passata all'ARST[4].
Dal 2017 per via della necessità di lavori di manutenzione straordinaria alle travate metalliche di alcuni ponti tra Laconi e Meana Sardo[5][6][7], la linea è temporaneamente percorribile nella sola tratta Isili-Laconi, in attesa dell'effettuazione degli interventi necessari.
La stazione di Nurallao, col fabbricato viaggiatori ristrutturato per scopi turistici
La stazione di Belvì-Aritzo
Normalmente i mezzi partono dalla stazione di Mandas lungo la Monserrato-Isili, sede di depositi ferroviari dell'ARST, distante circa 12 km da Isili. Raggiunto lo scalo di quest'ultimo centro la linea prosegue verso nord, costeggiando il lago artificiale di Is Barrocus nei pressi della stazione di Sarcidano, un tempo utilizzata soprattutto da coloro che lavoravano nelle campagne vicine e punto di diramazione della ferrovia per Villacidro.
Continuando a salire verso nord l'altitudine comincia a salire progressivamente, e si raggiungono Nurallao e gli scali di Cignoni e Su Lau, quest'ultimo in territorio di Laconi, la cui stazione è la successiva del percorso. Lasciato lo storico abitato, i treni continuano ad arrampicarsi lungo i rilievi di questa parte di Sardegna, raggiungendo lo scalo nella foresta di Funtanamela e quello del valico di Ortuabis, utilizzato in passato soprattutto da chi doveva raggiungere la vicina miniera di Funtana Raminosa.
Questo tratto di ferrovia presenta parecchi viadotti e gallerie, la più lunga delle quali, la galleria S'Arcu, si trova poco dopo Meana Sardo. Si è ormai in Barbagia, e il Gennargentu non è lontano, così la tortuosità del tracciato aumenta sempre più insieme all'altitudine. La ferrovia raggiunge così le stazioni di Belvì-Aritzo e di Desulo-Tonara e, dopo un tratto in leggera discesa, termina nel capolinea di Sorgono.
Sulla linea viaggiano sia i mezzi utilizzati comunemente per il servizio ordinario dell'ARST (ovvero automotrici diesel ADe e locomotori diesel LDe con relative carrozze), sia mezzi d'epoca restaurati. In particolare sulla linea (e sulla Mandas-Arbatax) viene utilizzata una locomotiva gruppo 400 prodotta negli anni trenta dalle Officine Meccaniche Reggiane, abbinata a delle carrozze Bauchiero del 1913. Per via delle leggi regionali in materia di prevenzioni degli incendi, i mezzi a vapore non possono però essere utilizzati durante la stagione estiva.
^Deliberazione n°3/23 del 15.01.2019 (PDF), su sardegnaprogrammazione.it, Regione Autonoma della Sardegna, 15 gennaio 2019. URL consultato il 7 novembre 2020.
Edoardo Altara, Binari a Golfo Aranci - Ferrovie e treni in Sardegna dal 1874 ad oggi, Ermanno Albertelli Editore, 1992, ISBN88-85909-31-0.
Alessandro Boccone, Il Trenino Verde della Sardegna: da Mandas a Sorgono, Ermanno Edisar Editori.
Alessandro Boccone, Il Trenino Verde della Sardegna: linea Arbatax-Mandas-Sorgono, Zonza Editori.
Elettrio Corda, Le contrastate vaporiere - 1864/1984: 120 anni di vicende delle strade ferrate sarde: dalle reali alle secondarie, dalle complementari alle statali, Chiarella, 1984.
Francesco Ogliari, La sospirata rete, Milano, Cavallotti Editori, 1978.
Fernando Pilia, Il trenino verde della Sardegna - Un secolo di storia tra pionieri, banditi, letterati e turisti, Silvana Editoriale, 1994, ISBN88-366-0474-9.
Catalogo dei Viaggi con il Trenino Verde, 13ª ed., ARST Gestione FdS, 2010.
Rotabili Ferrovie della Sardegna, su Railtouritalia.com. URL consultato il 1º luglio 2010 (archiviato dall'url originale il 26 agosto 2010).
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