明治４３年に多摩川の砂利採取専用線として東京砂利鉄道（註：正規の私鉄ではない）が中央本線国分寺〜下河原間を開業したのが始まりで、大正９年に鉄道省に買収された。
東京競馬場が府中に移転した翌年の昭和９年に、下河原駅手前の支線上に東京競馬場前駅を開設し競馬開催日のみ旅客を扱うようになった。その後、戦争の激化で旅客営業を休止するが、２２年には再び競馬開催日の旅客営業を再開、昭和３１年には通年旅客営業を開始するに至る。
しかし、昭和４８年３月３１日に武蔵野線開業に伴い、国分寺〜北府中間は武蔵野線に編入、支線上の東京競馬場前駅は廃止された。
残された北府中〜下川原間は武蔵野線の貨物支線となるが、三年後の昭和５１年に廃止された。
下河原線は正式な呼称ではなく、（東京）競馬場線とも呼ばれていた。

　　　　　　　　　　　　　　　東
　国　北　　（貨） 　　　　　 京
　　　　　　　　　　　　　　　競
　分　府　分　下　　　　　分　馬
　　　　　岐　河　　　支　岐　場
　寺　中　点　原　　　　　点　前
　○−○−○−○　　　　　○−○
　こ　き　　　し　　　　　本　と
　く　た　　　も　　　線　線　う
　ぶ　ふ　　　が　　　　　よ　き
　ん　ち　　　わ　　　　　り　ょ
　じ　ゅ　　　ら　　　　　分　う
　　　う　　　　　　　　　岐　け
　　　　　　　　　　　　　　　い
　　　　　　　　　　　　　　　ば
　　　　　　　　　　　　　　　じ
　　　　　　　　　　　　　　　ょ
　　　　　　　　　　　　　　まう
　　　　　　　　　　　　　　え　

上段は等級制時代の乗車券、下段はモノクラス化後の乗車券。
上段左は昭和２９年発行で、通年旅客営業となる前の券。

モノクラス化後の地図式乗車券。初乗りの３０円区間は北府中しか行けないので、地図式にはなっていなかった。

国分寺経由の西武鉄道連絡乗車券。

起点、国分寺発行の乗車券。時代と共に運賃が上がっているのが見て取れる。
下段左と下段中央で地図が異なるのは、昭和３９年東小金井開業の際に印板が修正されたためである。

下河原線が入っている地図式乗車券。下段は東急の二子玉川園（現、二子玉川）からの連絡地図式乗車券だが、大井町経由で乗車する意味はあまりない。