Die KBS 665 bildet den Gesamtverkehr zwischen Ludwigshafen (Rhein) Hbf, Mannheim Hbf und Heidelberg Hbf ab. Zwischen Ludwigshafen und Mannheim überquert die Bahn den Rhein über die dreiteilige Konrad-Adenauer-Brücke und stellt so die Verbindung zwischen den Bundesländern Rheinland-Pfalz und Baden-Württemberg her.

Die weitere Strecke von Mannheim Hbf nach Heidelberg Hbf ist eine der ältesten Bahnlinien in Deutschland. Als erster Abschnitt der Badischen Hauptbahn von Mannheim über Heidelberg, Karlsruhe, Freiburg und Basel nach Konstanz wurde sie bereits 1840 eröffnet. Sie verläuft in schnurgerader Linie durch die Rheinebene und lässt die Ortschaften entlang des Neckars im wahrsten Sinne des Wortes links liegen. Diese werden durch die Oberrheinische Eisenbahn (OEG), heute RNV Linie 5, KBS 669, erschlossen.

Die Rheintalbahn verbindet Mannheim mit Karlsruhe über Heidelberg, Wiesloch-Walldorf und Bruchsal. 1870 wurde eine zweite, 12 km kürzere Verbindung zwischen den beiden Städten über Schwetzingen und Graben-Neudorf in Betrieb genommen, die Rheinbahn (KBS 700). Über die Rheinbahn bzw. die weitgehend parallel verlaufende Schnellfahrstrecke Mannheim - Stuttgart läuft fast der gesamte ICE-Verkehr, so dass Heidelberg bis auf ganz wenige Ausnahmen vom ICE umfahren wird.