阿里山森林鐵路於日據時代興建,當時臺灣總督府為發展阿里山林業,於西元1900年(明治33年)派小笠原富二郎勘查阿里山森林資源,並由鐵道部技手飯田豐二氏評估舖設森林鐵路之可行性。西元1903年任命河合鈰太郎規劃阿里山森林開發與鐵道選線事宜,進行勘查、測量及規劃設計,並於西元1906年7月委由日本大阪藤田組開始進行嘉義至竹崎段施工。西元1910年10月嘉義至竹崎段通車營運,西元1912年(大正元年)12月25日嘉義至 二萬坪 全長66.6公里森林鐵路正式完工通車,隔年鐵道延伸至阿里山沼平,全長增加為71.9公里。之後隨著森林開發業務之需要,增設眠月、自忠等支線,其中部分支線於伐木作業完畢後先後拆除,本線及主要支線保留使用。現存嘉義至阿里山本線長約71.4公里(尚未復駛),路線分為平地及山地兩線段,自嘉義至竹崎為平地線,長14.2公里,曲率半徑160公尺,坡度最大為2/100;竹崎至阿里山為山地線,長57.2公里,因山勢陡急特殊,在獨立山有一段長約5公里之鐵道,採螺旋環繞3圈,然後再以8字型離開獨立山,而自屏遮那站第1分道後,鐵路則以之字形折返前進,前拖又後推而上,故有「阿里山火車碰壁」之稱。至於72年2月11日重建通車之眠月石猴線鐵路,於88年9月21日集集大地震時,鐵路地基與隧道等嚴重崩毀,自此停駛封閉。
阿里山森林鐵路開發初期以載運木材為主,因為鐵路沿途資源豐富,吸引民眾定居,因此於西元1920年起正式辦理客運,作為當時居民上、下山及運輸生活物資的主要交通工具,也為嘉義地區帶來繁榮。52年起為應日增的觀光及登山需要,又由於林業政策轉變,轉型為載客為主之觀光鐵路,並於73年推出「阿里山號」快車,將行車時間縮短為3小時15分。然71年10月1日起阿里山公路通車後,遊客改搭遊覽車上山,只要花2小時,森林鐵路營運因而受到嚴重衝擊,旅客量自此大減,開始出現連年虧損。之後只要發生天災或行車事故,要求廢棄森林鐵路或移轉民營的聲浪就一再湧現,歷任政府也視虧損累累的森林鐵路為燙手山芋,於是在92年裁定儘速民營化。