La ferrovia costeggia la dorsale appenninica attraversando la Valle del Cesano, tra i luoghi più affascinanti delle Marche. Superata la stazione di Fabriano, dopo un percorso di circa 16 chilometri si giunge a Sassoferrato. Da qui la linea imbocca la galleria Fontanaldo per raggiungere il punto più alto del percorso a circa 430 metri. Proseguendo verso Monterosso Marche e Bellisio-Solfare, si lambisce il magnifico Santuario della Madonna del Sasso fino a giungere al capolinea, Pergola. La Valle del Cesano è ricca di sentieri per praticare biking, hiking ed escursioni. Molte le aree di interesse come, ad esempio, la Gola della Madonna del Sasso, che custodisce un Santuario risalente al tempo dei Longobardi. Nella località di Bellisio Solfare è possibile visitare la Miniera di Cabernardi facente parte del “Parco museo minerario delle miniere dello zolfo delle Marche".