A 19. – 20. század fordulóján fellendülő erdőgazdálkodás eredménye a keskeny nyomtávú vasútvonalak létesítése.
Wessely Gábor földbirtokos kezdeményezésére 1908-ban született meg a Bükk-fennsík szinte áthatolhatatlan erdőrengetegének feltárását és a fák kitermelését célzó kisvasút gondolata.
A nagy szintkülönbség miatt a vasút két szakaszban épült: a Szilvásvárad–Tótfalusi-völgy vonal 760 mm-es nyomközzel, míg a 600 mm nyomtávolságú felső vasút 850 m tengerszint feletti magasságból, a Bükk-fennsík pereméről indult.
A vasútépítők nagy figyelmet fordítottak a természetes és a már épített környezet védelmére. A vonalon 100 gondosan kiépített útátjárót alakítottak ki – védősínekkel és gerendákkal, és 353 szakszerűen épített áteresz készült, hogy a vízfolyások zavartalanságát biztosítsák.
A nagyvasúthoz normál-nyomtávolságú iparvágánnyal csatlakoztak, amely egészen Szalajka-fatelepig vezetett.
Az első mozdony Hanomag gyártmány volt, 40 lóerőt teljesített. Az első időszakban más mozdony nem is dolgozott a vonalon.
A Magyar Államvasutak 1920-ban nagy mennyiségű, 78 000 m3 faanyagot vásárolt az erdő-gazdaságot üzemeltető uradalomtól. Az államvasút a szállítások idejére szerződést kötött a kisvasút használatára. Ebben a szerződésben szerepelt az a háromcsatlós Eleonóra nevű mozdony, melyet a Maffei gyár épített 2908 gyári számon.
1921-ben a MÁV építette ki a Tótfalusi-völgy–Kukucskó-völgy siklópályát. Elkészült a Szalajka-elágazás – Szalajka-fátyolvízesés szakasz is. A kisvasút vonalhossza ekkor 21,6 km volt. 1940-ben a szilvásváradi fűrésztelep is megépült. A fa leszállítását azonban lassította az a körülmény, hogy a siklópálya külön üzemet képzett. Emiatt a kisvasúti kocsik tartalmát fent át kellett rakni a sikló vagonjaira, majd lent újra ugyanez történt. Ezért 1948-ban a felső vasutat 760 mm-esre építették át.
1949–1953 között az erdőgazdaság kiépítette a Bükk hegységben a feltáró utakat, így a fát már teherautó is hozta a Bükk-fennsíkról.
1953-ban megindult a kisvasúton a személyszállítás. Ez elsősorban annak köszönhető, hogy a kisvasút egyik vonala a Magyarországon egyedülálló Fátyolvízeséshez, illetve a híres Istállóskői Ősember barlang alá vezetett.
A vontatójárművek tekintetében is változások történtek: 1963-ban kapták a Várpalotai Gazdasági Vasútról a GV 61103 pályaszámú L60-as sorozatú, LOWA gyártmányú (NDK) dízelmozdonyt, majd 1965. szeptember 4-én a GV 61105 pályaszámú mozdony is itt folytatta munkáját. Az 1960-as évek végére fokozódó ütemben épültek az erdei szállító utak, egyre több faanyagot szállító tehergépkocsit alkalmaztak, és így érezhetően csökkent a vasútüzem kihasználtsága. 1967. novemberében közlekedett a vasúton az utolsó kőszállítmány.
A turisták azonban egyre nagyobb számban jelentkeztek, sokan megismerték a szalajka-völgyi kisvasutat. A teherforgalom elapadása világossá tette, hogy a vasutat a turizmusnak kell fenntartania. Tóth Gyula akkori vasúti ügyintéző, főfelügyelő szívós munkával, sok utánajárással elérte, hogy 1967-ben a turistaforgalom érdekében az Eger–Szilvásvárad–Putnok MÁV vonalon „Szilvásvárad-Szalajkavölgy” néven megállóhelyet létesítsenek. 1968-ban már 59.327 utasa volt a kisvasútnak.
Sajnos csak a személyforgalmat bonyolító Fatelep–Szalajka-Fátyolvízesés vonal maradhatott meg, a többit felszedték. 1978-ban már közel 175 ezer utas vette igénybe a kisvonatot, ám a pályatest ekkorra már igencsak elhasználódott és a felsőbb hatóságok, a növekvő forgalomra való tekintettel, a felújítás mellett döntöttek. 1979–1980-ban a megmaradt 4,5 km hosszú vonalat teljesen felújították, az eddigi vágányzat helyére 21,5 kg/m tömegű sínek kerültek. 1994-ben egy Bax kocsival gyarapodott a vasútüzem. 1997-ben újabb vontatójármű került a kisvasútra.
A szilvásváradi jelenleg hazánk egyik legnagyobb személyforgalmú erdei vasútja. Magyarország 14 állami kisvasútja együttesen egymillió utast szállít évente, ebből több, mint kétszáz-ezer fő a Szilvásváradi Állami Erdei Vasúttal utazik. A vonatok áprilistól októberig menetrendszerűen közlekednek, de az utazóközönség igényeit figyelembe véve tervezik a téli üzem felvételét is. Ennek egyik elöljárójaként, ebben az évben, egészen november végéig közlekednek a vonatok. Sőt, decemberben még a Mikulás is kisvonattal érkezik a Szalajka-völgybe!