El servicio de Autotrén fue puesto en marcha por EFE el 25 de diciembre de 1980 para el transporte de automóviles desde Santiago a Osorno (mediante el servicio denominado «Rápido») y Temuco (a bordo del «Nocturno Valdiviano»), contando inicialmente con 7 carros; el costo del traslado del vehículo rondaba entre los 5000 (hasta Temuco) y 5500 pesos (hasta Osorno) ya que incluía un seguro contra los daños que pudiera sufrir el automóvil durante el viaje.[1]
Producto de su éxito inicial —trasladando más de 500 automóviles en su primer mes de servicio—, en abril de 1981 se habilitaron nuevas terminales de Autotrén en Concepción y Valdivia y se pusieron en servicio dos nuevos carros, aumentando la flota a 9.[1][2] Hacia el 31 de marzo del mismo año la cifra de vehículos transportados en el Autotrén había ascendido a 1679 (1131 desde Santiago hacia Temuco y Osorno y 548 en el retorno a Santiago).[2]
Durante 1982 el Autotrén movilizó alrededor de 2500 vehículos, y se incorporaron 3 nuevos carros, llegando la flota a 12 coches.[3] Ese mismo año se habilitó una nueva terminal en Puerto Montt,[4] se inauguró un nuevo acceso a la terminal de Autotrén en Santiago, que contaba con una pista de rodado, nueva iluminación, caseta de seguridad, barrera, letrero luminoso y un estacionamiento para 50 automóviles,[5] y se firmó un convenio con el Automóvil Club de Chile que otorgaba rebajas en el costo del servicio para sus socios.[6] A fines de 1982 la flota del Autotrén alcanzaba los 14 carros,[7] y hacia septiembre de 1984 el servicio había alcanzado la cifra de 18 000 vehículos entre automóviles, camionetas y lanchas.[8]
A fines de la década de 1980 se habilitó en la Estación Central de Santiago un antiguo coche de pasajeros como sala de espera para los usuarios del servicio Autotrén, que contaba con decoración de inicios del siglo XX y un pequeño bar para atender a los pasajeros mientras esperaban el desembarco de los automóviles.[9] El servicio continuó operando hasta finales de la década de 2000, época en que fue descontinuado.[10]
