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De nos jours, son exploitation est divisée en trois sections distinctes :
La courte section entre Saint-Germain-des-Fossés et Vichy constitue un maillon de l'axe de Paris à Clermont-Ferrand et accueille un important trafic voyageurs, supportant la liaison Intercités de Paris-Bercy à Clermont-Ferrand et diverses relations TER.
La section reliant Vichy à Puy-Guillaume, depuis longtemps fermée au service des voyageurs[1], reste exploitée par le fret.
Au-delà, la ligne est déclassée, mais une association, l'AGRIVAP, exploite la ligne entre Courpière et Sembadel depuis 1986. Elle assure ainsi l'exploitation touristique du plus long réseau de France hors SNCF.
↑ 7,07,1 et 7,2Cette section de voie, comprise entre les embranchements de la société Celta de Courpière et des papeteries de Giroux, est reprise par AGRIVAP dès le 08 02 1988, qui ne peut y maintenir le service des marchandises en raison de la règlementation. Le trafic fret est alors repris par la société Combrail à partir du 21 09 2016. Elle le suspend finalement le 01 01 2022 en raison de l'état très dégradé de la voie.
↑ 8,0 et 8,1pK incohérent, la fin de la ligne étant fixée au pK 514,544.
Voie ferrée classée dans le réseau national (voyageurs et fret).
En marron clair
Voie ferrée en service (fret seulement).
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Voie ferrée déclassée.
En marron
Voie ferrée classée dans le réseau national (voyageurs et fret).
En marron clair
Voie ferrée en service (fret seulement).
Notes
: Arrêt/halte ferroviaire de voyageurs en service : Ancien(ne) arrêt/halte ferroviaire de voyageurs désaffecté(e) : Gare/station ferroviaire de fret et de voyageurs en service : Gare/station ferroviaire de voyageurs en service : Ancienne gare/station ferroviaire de fret/voyageurs désaffectée : Gare de fret (marchandises)/de triage
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: Arrêt/halte ferroviaire de voyageurs en service 
: Ancien(ne) arrêt/halte ferroviaire de voyageurs désaffecté(e) 
: Gare/station ferroviaire de fret et de voyageurs en service 
: Gare/station ferroviaire de voyageurs en service 
: Ancienne gare/station ferroviaire de fret/voyageurs désaffectée 
: Gare de fret (marchandises)/de triage
Pont sur le Sichon
Frontière départementale entre l'Allier (03) et le Puy-de-Dôme (63).
