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Du début de l´exploitation et jusqu’au 1er mars 1931, le tracé de la ligne passait par l’avenue de la Gare jusque vers la Place Centrale en empruntant la ligne du tramway de Martigny-Bourg. Après avoir bifurqué à droite par une courbe serrée, le MC desservait la gare de Martigny-Ville (proche des grands hôtels de Martigny), il empruntait la rue des Hôtels, appelée aujourd’hui rue Marc-Morand, puis quittait celle-ci par un tracé indépendant, traversait la Dranse et rejoignait le tracé actuel à la hauteur de la route cantonale vers la Bâtiaz.
Depuis 1931, le départ de la ligne se situe à l'ouest de la gare CFF de Martigny (sur la ligne du Simplon) à l'altitude de 470 m. La voie longe d'abord la ligne CFF en direction de Lausanne. Le train franchit la Dranse par un pont métallique de 25 m. peu avant la halte de la Bâtiaz.
Sur la gauche, dans le sens de marche, on peut admirer la magnifique tour médiévale de la Bâtiaz. Dès la halte des Fumeaux, la ligne est parallèle à la route cantonale sur une plate-forme indépendante. On peut y admirer de magnifiques vergers d'arbres fruitiers et de nombreux jardins et champs.
Après un tronçon rectiligne de près de 2 km, arrivée à la gare de Vernayaz, située à 461 m. d'altitude. Cette gare est techniquement la plus importante de la ligne car elle possède le poste de télécommande de la ligne et on y trouve également les ateliers principaux où sont effectués tous les travaux de maintenance, de révision et d´entretien du matériel roulant. Un nouveau dépôt en annexe a été inauguré le 9 septembre 2000 et est équipé d´une station de lavage et d´un tour en fosse pour les bandages. Il a été principalement construit pour l´entretien des nouvelles rames panoramiques MC/SNCF, mais également pour les révisions des bogies et des bandages du MC, du MO et également d'autres chemins de fer de Suisse romande.
A partir de Vernayaz, le tronçon de montagne débute tout de suite après la sortie de la gare. Le train franchit tout d´abord le Trient sur un pont métallique de 25 m. et juste après celui-ci, commence le parcours crémaillère (système Strub).
Pour rejoindre la gare suivante, le train doit vaincre une dénivellation de 473 m. grâce à une rampe de 200 o/oo, 2 virages et un tunnel semi-hélicoïdal de 80 m. de rayon, pour atteindre la gare de Salvan. Le parcours crémaillère est de long 2477 m.
Ce trajet pittoresque impressionnant permet une vue imprenable sur la plaine du Rhône et la vue n'est pas gênée par les poteaux de la caténaire, car cette portion de ligne est équipée du rail électrique de contact. Après être passé à l'ancien évitement de la Planaz en rampe de 35 o/oo, le train quitte la crémaillère au lieu dit le Pontet. A cet endroit existait autrefois une voie de garage avec une petite remise et une voie de sécurité pour protéger la crémaillère d´une éventuelle dérive d'un véhicule à adhérence.
Après le seul tronçon à crémaillère, le train continue en adhérence en rampe de 70 o/oo, comme à la Bernina). Après la gare de Salvan, située à 934 m. d'altitude, le train monte à flanc de coteaux et offre ainsi aux voyageurs une vue aérienne imprenable sur le village. Peu avant la prochaine gare, le train effectue un grand S pour gagner encore de l´altitude et après un tunnel, arrive à la gare de Marécottes (1032 m.).
Lieu connu pour son magnifique zoo alpin, sa piscine naturelle et sa station de ski. En hiver, un bus-navette de la compagnie conduit les skieurs à la télécabine de la Creusaz.
Après cette gare, le parcours emprunte un trajet plus facile dès la halte de la Médettaz. On aperçoit les jolies petites maisons typiques du prochain village, soudain le train s´engouffre dans un tunnel en courbe et traverse le Triège sur un viaduc en maçonnerie (le plus haut de la ligne, env. 43 m., avec une arche centrale) et arrive enfin en gare du Trétien, située à 1062 m. d´altitude. La gare se trouve au sommet du village et elle domine les toitures de ce charmant village aux habitations rustiques.
Pour information, entre Salvan et le Trétien, le tronçon est équipé de la ligne aérienne.
A la sortie de la gare, la rampe de 70 o/oo et le rail électrique reprennent le relais et le train traverse de nombreuses galeries construites contre les avalanches. Après avoir traversé le plus long tunnel de la ligne (tunnel de Lachat, long de 579 m.), le train passe le long du précipice. Il faut absolument se trouver sur le côté gauche du sens de marche à la sortie de ce tunnel, car le train débouche sur un à pic de 400 m. et si vous n'avez pas le vertige, vous verrez la rivière tout au fond de la vallée.
Encore quelques galeries de protection contre les chutes de pierres, et on atteint Finhaut, la gare la plus haute de la ligne à 1228 m. Jolie petite gare construite au pied du village. Magnifique vue sur le massif du Mont-Blanc et le glacier du Trient. Village très ensoleillé situé au midi et en face des Aiguilles Rouges se trouvant sur France.
Depuis ici, un bus postal conduit les voyageurs au célèbre barrage d´Emosson situé à 1930 m. d´altitude, en face du massif du Mont-Blanc.
Après la gare de Finhaut, le train descend en pente de 70 o/oo, traverse le magnifique viaduc des Torrents (viaduc en courbe de 60 m., pente de 70 o/oo avec une arche centrale de 35 m.) équipée de la ligne aérienne.
Derrière l´usine CFF se trouve le funiculaire le plus raide du monde avec une rampe de 870 o/oo (!!!), ensuite un petit train panoramique à écartement de 60 cm et enfin un dernier mini-funiculaire vous permet d´atteindre également le barrage d'Emosson. Ces installations sont exploitées par une société familiale privée.
Sur le MC, le train traverse encore le viaduc de la Scierie à 6 arches et il entre en gare de Châtelard-Frontière située à 1116 m. d´altitude. Cette gare possède de vastes installations avec trois voies, une voie de débord avec une halle aux marchandises, une remise à 2 voies pour le matériel roulant et à l'époque, il y avait même un buffet de gare et un local pour la douane et la police.
A la sortie de la gare, la ligne continue en rampe de 70 o/oo en direction de la France. Elle est exploitée par la SNCF. La voie est semblable à celle du MC, écartement 1 m. et rail électrique. Pour l'histoire, dès l´ouverture de la ligne, le MC exploitait la ligne jusqu'à la gare française de Vallorcine. La ligne appartenait au PLM (Paris-Lyon-Méditerranée), puis la SNCF et le MC était chargé de l'exploitation. Jusqu'en 1996, les trains MC circulaient quotidiennement jusqu'à Vallorcine, qui était considérée ainsi comme gare-frontière !
Dès l'arrivée des nouvelles rames panoramiques franco-suisses en 1997, les voyageurs ne doivent plus changer de train à la frontière et les rames continuent directement jusqu'à Chamonix et St-Gervais.
Seul changement à la frontière, le personnel de conduite. Il existe cependant toujours des trains locaux MC qui se limitent à Châtelard et idem du côté français, car les 5 nouvelles rames ne sont pas assez nombreuses pour assurer tout le trafic. Les autres trains sont donc assurés par du matériel des années 1960 qui ne sont pas autorisés à rouler sur les 2 réseaux.
Pour le MC, la circulation limitée à Chamonix est possible en embarquant les systèmes de sécurité et de radio SNCF.
Il y a également, la construction de 6 ponts et 5 viaducs en maçonnerie. Entre les années 1936 et 1981, 16 galeries artificielles ont été construites pour protéger la ligne contre les avalanches et les chutes de pierres. A noter que jusqu'en 1931, le MC ne circula qu'à la belle saison, c'est-à-dire de mai à octobre.
L'inauguration officielle eut lieu le 18 août 1906 et l'exploitation régulière débuta le 20 août 1906.
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