Eigentlich sollte die Eisenbahnlinie von Eschwege nach Eisenach bereits in der Mitte des 19. Jahrhunderts gebaut werden, aber es stand zu befürchten, dass dies negative Folgen für die Werra-Schifffahrt haben würde. So wehrten sich die Stadtväter Wanfrieds lange dagegen. Erst im Mai 1902 hielt zum ersten Mal ein Zug in Großburschla auf seinem Weg von Eschwege nach Treffurt, angetrieben von einer Dampflok, die der Volksmund "Werra-Lieschen" nannte. Erst 1907 wurde die Strecke nach Wartha weitergeführt und die Werratalbahn komplettiert. Durch Brückensprengungen zum Ende des 2. Weltkriegs wurde die wichtige Strecke, die zur Kanonenbahn gehört, am 1. April 1945 zwischen Falken und Mihla unterbrochen, ab Sommer 1945 der Verkehr zwischen Heldra und Treffurt eingestellt. Ab 1973 wurden auf der Strecke auf Dieselloks eingesetzt. Die Streckenführung der Bahnlinie erforderte den Bau des Bahnhofs Großburschla auf der anderen Seite der Werra. Die Gemeinde Großburschla gehört zu Thüringen, ihr Bahnhof jedoch politisch seit eh und je zum heutigen Wanfrieder Stadtteil Heldra (bis 1970 politisch eigenständig) auf der anderen Flussseite. Um den Bahnhof entstand bald eine kleine Siedlung mit Gaststätte und Gewerbebetrieben, in der bis zu 120 Menschen wohnten. Von Heldra ist der Bahnhof etwa einen Kilometer entfernt. Von Großburschla ist der Weg hingegen nur rund 500 Meter. Auf der Konferenz von Jalta im Februar 1945 teilten die Alliierten die Besatzungszonen für die Zeit nach dem Zweiten Weltkrieg ein. Die Siedlung Bahnhof Großburschla wurde somit zur amerikanischen Besatzungszone erklärt, die Gemeinde Großburschla zur sowjetischen. Der Bahnhof wurde somit immer mehr vom Ort Großburschla abgeschnitten und die Bewohner und Gewerbetreibenden der Siedlung Bahnhof Großburschla mussten sich zunehmend nach Heldra und Wanfried orientieren. Vor Großburschla fuhr die Bahn 320 Meter direkt auf der innerdeutschen Grenze. Es konnte verhandelt werden, dass die Strecke befahrbar blieb und der Grenzzaun direkt neben der Strecke gebaut wurde. Endpunkt der Strecke war nun Heldra. Am 6. Juni 1966 wurde der Personenverkehr auf der Strecke eingestellt, neuer Endpunkt war dann Wanfried. Bis 1970 wurde noch Güterverkehr bis Heldra aufrecht erhalten, danach wurde Großburschla neuer Endpunkt. Im Jahr 1979 gab es noch einmal für eine kurze Zeit "Personenverkehr" an diesem Bahnhof, denn für den Film "Der Willi-Busch-Report" wurden einige Außenszenen hier gedreht. 1993 wurde die Bahnstrecke hier endgültig aufgegeben, 1994 die Gleisanlagen abgebaut. Im Bahnhof Großburschla befindet sich heute ein Holzhandel. Auch am neuen Endpunkt der Strecke, in Wanfried, endete der Personenverkehr bereits im Mai 1981, der Güterverkehr im Herbst 1994. Die Strecke wurde weitgehend abgebaut, so dass an diese Bahnstrecke fast nur noch die ehemaligen und inzwischen umgenutzten Bahnhöfe in Schwebda, Frieda, Wanfried und Großburschla erinnern. Der Werratal-Radweg verläuft teilweise auf der ehemaligen Bahntrasse.