Kopfzerbrechen verursachten aber technische Probleme (der Rhein ist an dieser Stelle recht breit) und die Kosten des Rheinüberganges bei Nierstein, so wurde das Projekt erst einmal auf Eis gelegt.
Fast 60 Jahre später, drei Jahre nach Fertigstellung der Strecke Bodenheim-Alzey wurde das Projekt noch einmal aufgegriffen und am 1.November 1900 konnte die Verbindungsstrecke Undenheim/Köngernheim - Nierstein eröffnet werden. Eine Rheinquerung mit Fortführung der Strecke nach Darmstadt wurde damals aber nicht mehr diskutiert, denn inzwischen stand die Mainzer Südbrücke (Fertigstellung 1862) zur Verfügung mit Anschlüssen des linksrheinischen Bahnnetzes ins rechtsrheinische.
Diese 10,31 km lange Strecke mit den Unterwegsbahnhöfen Dexheim, Dalheim und Friesenheim diente dann vorrangig dem Güterverkehr landwirtschaftlicher Produkte, in erster Linie Wein, Getreide und Zuckerrüben, aber auch der Personenverkehr kam nach und nach in Fahrt.
Im Volksmund hatte die Strecke den Namen "Valtinche", benannt nach dem Fuhrmann Valentin, der zuvor die Milch rund um Undenheim im "Gau" (die Bezeichnung Rheinhessens zwischen Bodenheim und Alzey) eingesammelt und mit dem Pferdefuhrwerk zur Molkerei nach Nierstein gebracht hatte:
Fortan übernahm diesen Milchtransport die Bahn.
Anfang der 1920er Jahre erfolgte wegen des angestiegenen Zugverkehrs der Ausbau Undenheim-Köngernheims zum Kreuzungs- und Abzweigbahnhof mit einer mechanischen Stellwerksanlage. Auch einen Lokschuppen gab es hier.
Der Bahnhof verfügte über fünf Gleise.
Erst in den 1970er Jahren wurde das mechanische Stellwerk wieder rückgebaut.
Am 7.Oktober 1951 wurde der Personenzugverkehr eingestellt.
1957 kam die Strecke noch einmal in die Medien, denn im Bahnhof Dexheim war der Wahlkampfsonderzug von Bundeskanzler Adenauer abgestellt.
1920: Rechts ein Wagen der Nebenbahn nach Nierstein, im Hintergrund der Lokschuppen, links das Empfangsgebäude von Undenheim-Köngernheim
Einfahrt nach Undenheim-Köngernheim 1968 aus Richtung Mainz mit Hp2 zeigendem mechanischen Signal. Gleich wechselt der VT 95 auf Gleis 2, auf Gleis 1 wartet der Gegenzug aus Alzey.
Originalplan vom Bf Nierstein aus dem Jahre 1895 zum Bau einer Nebenbahn nach Rheinhessen (mitte oben).
Konrad Adenauer im bereits stillgelegten Bahnhof Dexheim 1957 vor seinem Sonderzug. Hier begleitet ihn der damalige Leiter der Vollzugspolizei im alten Landkreis Mainz, Krämer.
