Uno dei nuovi treni "Elfo" della LFI (LTT 23) è in sosta nella stazione di Sinalunga, capolinea della linea proveniente da Arezzo e comune alla linea RFI Chiusi - Siena

Verso la fine del secolo 19° iniziò ad essere richiesta dalle popolazioni della Val di Chiana una ferrovia che collegasse la valle ad Arezzo e alla linea Chiusi - Siena, nella stazione di Sinalunga, in modo da realizzare un collegamento fra l'aretino, il senese ed il grossetano. Nel 1898 un consorzio di comuni ed aziende della Val di Chiana incarica l'Ing Enea Gambi di predisporre un progetto per la linea ferroviaria in questione. Il progetto prevede una linea a scartamento ordinario e trazione a vapore lunga circa 40 Km, che si attesterà ad Arezzo in una nuova stazione da edificarsi nel quartiere di Pescaiola (ma è previsto anche un raccordo con la stazione principale) ed agli impianti di Sinalunga con innesto da nord Il progetto viene presentato l'8 Giugno 1899 al Consiglio Superiore dei Lavori Pubblici che, il 15 Novembre successivo, lo approva . Viene perciò interessata la Società "L'Ausiliare" di Milano che fa suo il progetto Gambi, apportandovi alcune modifiche. Il progetto viene definitivamente approvato il 28/12/1907, mentre si dovrà attendere il 1911 per il completamento dell'iter tecnico - economico per la concessione alla costruzione e all'esercizio. Con il R.D. 1486 del 24/12/1911 viene accordata la concessione e prevista una sovvenzione annua governativa di £ 7000/Km, per una durata di 50 anni. I lavori di costruzione iniziano nel 1913, mentre il 30 Gennaio 1914 si costituisce in Arezzo la Società anonima "La Ferroviaria Italiana" che subentra nella concessione e nella costruzione. L'entrata dell'Italia nella prima guerra mondiale blocca però i lavori che potranno essere ripresi solo nel 1924. Con molta lungimiranza la nuova società decise di esercitare la nuova linea a trazione elettrica a 3000 V CC. Il 1 Giugno del 1927 viene stipulata la convezione addizionale per l'esercizio con trazione elettrica e a partire dal 1928 iniziano i lavori di elettrificazione, diretti dall' Ing. Giacomo Sutter, presidente della LFI. L'energia di trazione è fornita dalla Società Elettrica del Valdarno, che alimenta mediante una linea trifase a 36 kV la SSE di Monte San Savino, dotata di raddrizzatori a vapore di mercurio. La nuova linea viene aperta all'esercizio il 3 Settembre 1930, tra le stazioni di Sinalunga ed Arezzo Pescaiola, collegata mediante autoservizio gestito sempre dalla LFI, alla stazione FS di Arezzo. Il 5 Aprile del 1932 viene aperto all'esercizio il raccordo (lungo Km 1+667) tra le due stazioni,e, di conseguenza, tutti i treni vengono attestati nella stazione di Arezzo FS. La linea, che ha uno sviluppo complessivo di Km 39+994 è armata con rotaie da 36 Kg/m, mentre la linea aerea è simile a quella FS, con pali tubolari, mensole e corda portante. Il parco rotabili si compone di 5 elettromotrici (costruite da TIBB/SACFEM) con una potenza complessiva di circa 500 kW e con una capienza di 16 + 30 posti, 8 carrozze a due assi da 44 posti, 3 bagagliai e 30 carri merci. Fin dalla attivazione si ebbe un elevato traffico viaggiatori mentre il traffico merci si mantenne sempre su bassi livelli, tanto che i relativi introiti non superarono mai il 40% degli introiti complessivi. I treni viaggiatori erano generalmente composti da una elettromotrice isolata oppure rimorchiante da una a tre carrozze a seconda della frequentazione del treno. Gli anni '30 vedono una continua affluenza di passeggeri lungo la linea, anche grazie a numerose manifestazioni e agevolazioni messe in atto dalla LFI. Fin dal 1930 si organizzarono treni popolari al prezzo fisso di £ 2 per andata e ritorno, utilizzando tutto il materiale disponibile e ricorrendo anche al noleggio di vecchie carrozze FS. Questi treni furono particolarmente affollati soprattutto in occasione delle più note ricorrenze come il "Carnevale di Foiano", la "Maggiolata Lucignanese" e la "Giostra del Saracino" L'ingresso dell'Italia nella Seconda Guerra Mondiale causò nei primi anni un aumento del traffico merci: per la presenza di grossi depositi di munizioni e carburanti nella zona della Val di Chiana venivano inoltrati frequentemente sulla linea pesanti treni merci, talvolta provenienti direttamente dalla Germania. Ma a partire dal 1944 la situazione cambiò radicalmente: ai danni inflitti dai continui bombardamenti alleati si aggiunsero quelli provocati dalle truppe tedesche che durante la ritirata minarono e distrussero sia il ponte in ferro sul canale maestro della Chiana sia rotabili ed armamento. Nella primavera del 1944 l'esercizio venne sospeso e della linea non rimasero altro che cumuli di macerie. Terminata la guerra i danni erano tali da sconsigliare una qualsiasi ricostruzione della Arezzo - Sinalunga, e in tal senso premevano tutti quegli ambienti interessati al settore delle autolinee e dei trasporti su strada. Sebbene già nel 1946 iniziava a formarsi un forte movimento che premeva per una ricostruzione della ferrovia la realtà dei fatti era che tale ferrovia andava ricostruita da zero ed occorrevano ingenti finanziamenti. Ad aggravare la situazione erano anche le perplessità sui futuri risultati di esercizio: gli ultimi bilanci erano risultati in leggero passivo ed anche gli azionisti della L.F.I. non sembravano disponibili ad aumentare il capitale e ad investire in operazioni di dubbia riuscita. In questo diffuso clima di incertezza e pessimismo si organizzarono servizi sostitutivi su strada. Ma il treno era nel cuore delle popolazioni, che ebbero dalla loro parte anche le autorità locali, nonchè il sostegno del Prefetto di Arezzo e di alcuni eminenti ed autorevoli uomini politici aretini. In questo clima di insperata simpatia furono superate anche le resistenze del Ministero del Tesoro e della Commissione del Ministero dei lavori Pubblici che già avevano deciso l'improduttività della ricostruzione della linea e decretata il suo smantellamento. In una nota del Settembre 1947 il Ministero dei Trasporti, riconosciuta l'utilità della Arezzo - Sinalunga, erogò un primo finanziamento per la sua ricostruzione. Con questo finanziamento (di 20 milioni di lire) poterono essere iniziate le prime opere di ricostruzione degli impianti fissi e di recupero del materiale rotabile. I lavori vanno avanti alacremente e finalmente, domenica 11 Aprile 1948 potè essere riaperto al traffico il tronco Arezzo - Foiano della Chiana. Non era stata ancora ripristinata la trazione elettrica e per tanto si ricorse al noleggio di alcune ALn 772 dalle FS, mentre i treni merci e cantiere venivano affidati a locomotive a vapore (in genere del Gr 875)

La EBz 624.009 (ex FS) ancora nella vecchia livrea è in arrivo nella stazione di Monte San Savino (foto per gentile concessione di Stefano Paolini/Photorail)

Locomotore Edz 17 in partenza dalla stazione di Arezzo Pescaiola

Nel 2005 cambia l'assetto societario: nasce TFT - Trasporto Ferroviario Toscano SpA società dove sono confluite tutte le attività relative al trasporto ferroviario incluso mezzi e personale della LFI,  R.F.T. S.p.A. “Rete Ferroviaria Toscana” società dove sono confluite tutte le attività relative alla gestione della rete ferroviaria tra Arezzo e Stia e Arezzo Sinalunga incluso il relativo personale e LFI Service S.r.L.: società immobiliare e di servizi che ricomprende tutto il patrimonio immobiliare di LFI. L.F.I. è rimasta come funzione di Holding dell’intero gruppo e come società di gestione dei servizi su gomma in attesa che anche questo ramo di attività venga scisso dalla holding. Allo scopo di migliorare i servizi viene immesso in servizio nuovo materiale:si tratta di 4 nuovi treni simili ai "Minuetto" di Trenitalia che LFI ha ribattezzato “ELFO” con un apposito concorso che a tal riguardo si è svolto tra gli alunni delle scuole Elementari. Inoltre tra gennaio 2006 e giugno 2006 verranno immesse in servizio altre 3 composizioni binate di elettromotrici  ex SNCB completamente ristrutturate e dotate anche queste di ogni comfort.