Железная дорога Гришино – Доброполье и разъезд Мерцалово были открыты в 1915г. Назван разъезд по фамилии местного землевладельца Мерцалова. Изначально разъезд Мерцалово предполагался как железнодорожный узел северного направления, к которому должны были примыкать подъездные пути на Золотой Колодезь, а также в лозовском направлении. Строительство железных дорог от ст.Мерцалово в северном направлении начали непосредственно перед Великой Отечественной войной, но смогли достроить связку до ст.Дубово лишь в 1960г.
Поскольку участок железной дороги Дубово – Мерцалово – Доброполье строился довольно продолжительное время, к тому же разными исполнителями, сложно назвать дату его сдачи в эксплуатацию. В 50-х – 60-х г.г. XX в. здесь «отметились» тресты «Красноармейскуголь» и «Донбасстрансстрой», солдаты железнодорожных войск части № 9294 и Красноармейская дистанция пути Донецкой железной дороги.
Работы по землеустройству вдоль трассы проектируемого участка начались в 1957 г. А ещё раньше, - в 1954 г., - для обустройства подъездного пути к гидрошахтам в категорию земель промышленности и транспорта были переведены отдельные сельхозугодья Добропольского и Александровского районов. В 1959 г. открылось движение рабочих и строительных поездов на направлении Дубово – Мерцалово, а в 1960 г. было закончено общее «оформление» этого транзитного участка. Первый «сквозной» грузовой поезд здесь прошёл в 1961 г., пригородный пассажирский – в 1962 г. В 1963 г. был сдан в эксплуатацию постоянный мост через р.Самара в районе Александровки. В 1961-1964 г.г. подъездные пути направления были переданы на баланс Донецкой железной дороги.
В 1962 г. на участке Дубово – Мерцалово прошёл первый пригородный пассажирский поезд из 2 пассажирских вагонов под паровозом, который с 1963 г. следовал до ст. Красноармейск. Потом были дизель-поезда Иловайск – Лозовая. В 1979г. в первый рейс отправился дизель-поезд Доброполье – Попасная. Местные дизель-поезда ходили до 1993г., а пригородные дизель-поезда до Макеевки – до 1998г. Резкого увеличивается количество пар пригородных поездов в 60-70-х г.г. ХХ века на данном направлении, и столь же стремительного уменьшается в 90-х – 2000-х г.г. Пригородные поезда на Красноармейск, Доброполье, Дубово были отменены в 2007г., а хозяйственные – в 2009г.