La ligne ferroviaire Paris-Caen est entrée en fonction en 1855. Inaugurée officiellement par Napoléon III en 1958, elle a été doublée en 1862.
Les premiers voyageurs pouvaient donc utiliser l'arrêt de Frénouville-Cagny. Mais ce n'est qu'une simple halte, qui consistait en un bâtiment rudimentaire dépourvu même de "cabinets de nécessités" qui seront réclamés par le conseil municipal jusqu'en 1912 !
Dans l'entre-deux-guerres, près du passage à niveau, la maison du garde barrière est également "la gare".
En 1924, le conseil municipal réclama la transformation de la halte de Frénouville-Cagny en gare. Il prétextait que 600 wagons de marchandises partaient de la gare chaque année. Le quai n'étant réservé qu'aux cultivateurs produisant des betteraves pour l'usine Bouchon de Courseulles, il voulait qu'on puisse l'utiliser pour le transport d'autres marchandises et demandait une modification des voies en conséquence. A cette époque, environ 20 000 voyageurs empruntaient cette station chaque année !
Chargement des betteraves à la gare de Frénouville-Cagny dans l'entre-deux-guerres [Collection J. Baumy]
La gare de Frénouville-Cagny après les combats de 1944
Un bâtiment de gare a été reconstruit après la guerre 1939-1945.
En novembre 1963, les locomotives diesel remplacèrent les Pacific à vapeur.
À partir de septembre 1970, la ligne a été desservie par des turbotrains (turbines à gaz) qui ont remplacé les autorails et trains tirés par des locomotives diésel.
Un des derniers turbotrains empruntant la ligne Paris Cherbourg
En vue de l'électrification de la voie ferrée, de grands travaux ont été engagés pour supprimer les passages à niveau. En avril 1992, celui de la Gare a été remplacé en une nuit par un tunnel en béton préfabriqué destiné aux piétons et cyclistes.
De ce fait, un nouveau tracé du C.D. 225 a été rendu nécessaire entrainant la construction d'un pont et aboutissant sur la RN 13 au rond-point du Nerval.
À partir du 1er juin 1996, tous les trains Paris - Caen - Cherbourg et Paris - Lisieux - Deauville étaient assurés en traction électrique.
La gare de Frénouville-Cagny a été démolie en 2012.
