Riom (405,562) > Mozac (408,6xx) > Châtel-Guyon (412,6xx)
La construction de cette courte antenne est décidée au début du XXe siècle afin de faciliter l'accès à la station thermale de Chatel-Guyon alors en plein essor. Mise en service en juillet 1912, son prolongement jusqu'à Combronde est souhaité un mois plus tard par le Conseil Général du Puy-de-Dôme afin de desservir les fours à chaux et tuileries situés entre les deux villes. En avril 1913, il est même demandé à ce qu'elle soit prolongée jusqu'à la ligne de « Lapeyrouse à Pauniat » (actuelle ligne Lapeyrouse - Volvic) vers Saint-Eloy ou un autre point à déterminer.
Le 1er avril 1914, le prolongement jusqu'à Combronde est concédé au PLM, sous réserve de déclaration d'utilité publique. Les études, ralenties par la première guerre mondiale, ne seront achevées qu'au début des années 1920. Compte-tenu des circonstances économiques du moment, l'Administration menace le département en septembre 1923 d'ajourner la construction de ce prolongement si celui-ci refuse toujours de prendre part à son financement. Dès lors, les services du département étudie des variantes sur le tracé afin de réduire au maximum les dépenses et les soumet à l'Administration et au PLM. La situation restera figée pendant plusieurs années et le prolongement sera finalement abandonné dans les années 1930.
La desserte de la ligne a toujours été très variable selon les saisons et les années. Au début de l'exploitation, elle est assurée par neuf à dix navettes quotidiennes. On retrouve au début des années 1920 cinq trains légers et un train mixte. Au début des années 1930, le PLM introduit une desserte par autocars parallèlement à celle par fer, qui comprend à cette époque un train mixte avec voitures directes Paris - Chatel-Guyon de jour, un train léger avec voitures couchettes de nuit, ainsi que deux à quatre navettes quotidiennes.
Au début de la Seconde Guerre Mondiale, le transport des voyageurs est supendu et ne sera repris qu'après la libération sous la forme d'un service saisonnier fonctionnant de juin à septembre, à raison d'un A/R avec Paris-Austerlitz composé d'une unique voiture de 1ère classe incorporée jusqu'à Riom au « THERMAL EXPRESS » Paris - Le Mont-Dore, un express de nuit A/R avec Marseille avec voitures couchettes 1ère et 2e classes, ainsi que quatre à cinq navettes quotidiennes avec Clermont-Ferrand. La halte de Mozac n'est plus desservie. Dans les années 1950, la traction à vapeur est remplacée par un locotrateur pour les express et la desserte marchandises, tandis que les navettes sont assurées par des autorails.
Au début des années 1970, la Société des Eaux de Volvic décide de construire une nouvelle usine d'embouteillage à Volvic. En 1971, un embranchement est construit pour desservir la future usine, se raccordant à proximité du pk 4+900 à la ligne de Riom à Chatel-Guyon. Cette même année, la desserte voyageurs est supprimée en raison du déclin du thermalisme, suivi quelques mois plus tard par celle des marchandises. La section terminale est rapidement déclassée et déposée, tandis que la première partie de la ligne est conservée pour la desserte de l'usine de Volvic. Elle sera d'ailleurs électrifiée en mai 1990. Aujourd'hui, la ligne est officiellement dénommée « Voie mère de la zone industrielle de Volvic à Riom » et porte le numéro 793 606.
Mise à jour : 30 mars 2014