Het deel tussen Brussel en Mechelen was de allereerste spoorweg in België. Op 5 mei 1835 vertrokken drie treinen met 900 passagiers vanuit het toenmalige station Brussel-Groendreef naar het station Mechelen. De treinen werden getrokken door de Britse locomotieven "De Pijl", "De Olifant" en "Stephenson" (genoemd naar de leverancier, Robert Stephenson uit Newcastle). Het traject werd afgelegd in 45 tot 55 minuten. Het was de eerste door stoom aangedreven publieke spoorlijn op het Europese vasteland. Publieke spoorlijnen met paardentractie bestonden reeds tussen Saint-Étienne en Lyon en tussen Roanne en Andrézieux.[1] Het volgde een traject buiten de stadswallen van Brussel, Vilvoorde en Mechelen, om het betalen van tolgeld te vermijden.
Mechelen werd aangeduid als het centrum van het nieuw te bouwen spoorwegennet: treinen zouden van hieruit in alle windrichtingen kunnen vertrekken. Zuidwaarts naar Brussel en Frankrijk, noordwaarts naar Antwerpen (en de haven), westwaarts naar Oostende (via Dendermonde, Gent en Brugge) en oostwaarts naar Leuven, Luik en Verviers.
Bijna een jaar later, op 3 mei 1836, kon de trein vanuit Mechelen verder rijden tot in Antwerpen, tot het toenmalige station Borgerhout, waar nu het Centraal Station staat. Op 26 september 1841 werd de lijn in de andere richting 1 km verlengd tot aan het huidige station Brussel-Noord.
In het Interbellum werd de tweesporige lijn tussen Brussel en Antwerpen geëlektrificeerd. Tegelijkertijd werd de lijn tot 4 sporen uitgebreid. De oorspronkelijke lijn behield het nummer 25, de naastliggende lijn kreeg nummer 27. In de omgeving van Mechelen werd het spoor verhoogd en tussen Hove en Berchem werd het spoor in een uitgraving gelegd. Net voorbij Hove werden de nieuwe sporen (van spoorlijn 27) omgeleid. Door deze maatregelen werd spoorlijn 25 een expresslijn, dit wil zeggen kruisingsvrij tussen Brussel-Noord en Antwerpen-Centraal.
Exact 100 jaar na de eerste treinrit, op 5 mei 1935, reed de eerste elektrische trein (type 1935), met Koning Leopold III aan boord, op deze lijn onder 3000 volt. Hij haalde een snelheid van 120 km/u en legde het traject af in 31 minuten, met halte in Mechelen.
Spoorlijn 25 is dubbelsporig uitgevoerd met signalisatie om op tegenspoor te rijden. Er rijden enkel passagierstreinen op deze lijn. Het goederenvervoer rijdt over spoorlijn 27, die over bijna de hele lengte parallel loopt met lijn 25. Wisselen kan in Antwerpen, Kontich, Mechelen, Vilvoorde en Brussel. De maximumsnelheid bedraagt 160 km/u.
Stations
Alle stations zijn voorzien van een hoog perron. Dit dateert uit de tijd van de eerste elektrische treinstellen, die nog geen uitstaptrede hadden om op een laag perron te kunnen uitstappen. Sinds 29 juni 2013 is het loket van het station Mortsel-Oude God gesloten, het is vervangen door een ticketautomaat. Ook de loketten van het station Duffel zijn sinds 1 juli 2015 dicht.
Treindiensten
De NMBS verzorgt het personenvervoer met IC, L-, Piekuurtreinen. Daarnaast wordt de route gebruikt door internationale diensten van Eurostar.
Op zondag een deel Brussel-Noord - Nijvel en een deel Brussel-Zuid - Antwerpen-Centraal. Tijdens de week eerste en laatste ritten van/naar Charleroi-Centraal.