La linea S2 collega Vignola (ramo A) a Portomaggiore (ramo B), passando per Bologna Centrale; percorre binari dedicati, che non si sovrappongono a servizi ferroviari di altro tipo.

La linea ferroviaria tra Casalecchio e Vignola è attiva dal 1882: inizialmente una tranvia, fu promossa a ferrovia tra Casalecchio e Vignola nel 1938. Il traffico ferroviario, interrotto nel 1967, fu reintrodotto nel 2003, grazie a una bretella di innesto sulla ferrovia Porrettana per consentire ai treni in arrivo a Casalecchio di proseguire fino a Bologna Centrale. L'intero ramo è elettrificato, a binario singolo tra Casalecchio Garibaldi e Vignola.

La linea tra Bologna e Portomaggiore fu invece inaugurata nel 1887; percorre oggi un tratto interrato tra il piazzale Est di Bologna Centrale e la stazione di Bologna Zanolini. L'intero ramo è elettrificato e a binario unico.

Entrambe le linee appartengono a FER. Attualmente, i due rami sono gestiti separatamente; nessun treno collega direttamente i due capolinea.

Il numero di spostamenti giornalieri ammonta a circa 6 500 per il ramo A, circa 8 000 per il ramo B.