Két egymástól független erdei vasút volt a Kiszuca-Árva erdei vasút elődje. Egyrészt az árvai, másrészt a kiszucai erdei vasút. Az Árvai Erdei Vasút 1918. július 27-én kezdte meg működését Lokca és Erdőtka (Oravská Lesná) falvak között. Hossza 22,6 km volt, de nem volt közvetlen kapcsolata a közforgalmú vasúthálózattal. A Kiszucai Erdei Vasútat 1918. október 15-én nyitották meg, mely Karásznó (Krásno nad Kysucou)-tól a Chmúra-völgyig futott és 29 km hosszú volt. Ez a vasút közvetlen összeköttetésben állt a stratégiailag fontos Kassa – Bohumín vasútvonallal.
A két nyomvonal mindössze 8 km-re volt egymástól, de egy magas hegygerinc választotta el őket egymástól.
Üzemgazdasági szempontból indokolt volt a két vonal összekapcsolása. Az összekötő vonal 10,5 km hosszú volt, és 1925-26-ban épült meg az Árvai régióban található Erdőtka állomás (ma: Oravská Lesná) és a Kiszucai régióban található Chmúra állomás között. Hogy a légvonalban 1,5 km-es távon lévő 217 méteres emelkedést legyőzzék, egyedülálló közlekedési rendszert építettek ki, amely öt váltót használt. Csúcsfordítós rendszerben a vonat irányt váltott: a mozdony – mely általában a szerelvény közepén helyezkedett el (közbesorozott mozdony) – felváltva tolta és húzta a szerelvényt. A terep olyan meredek, hogy az egyik szakaszon három csúcsfordítós vágány van egymás alatt. Ez az egyetlen ilyen jellegű fennmaradt vasúti váltórendszer Európában.
Az elkészült összekötő szakasz 61 km-re növelte a fővonal hosszát. A teljes rendszer a mellékvonalakkal együtt 110 km hosszú volt a legnagyobb fellendülés idején, az 1920-as évek végén.
A vasutat szinte kizárólag faanyag szállítására használták. Gőzerőre épült: a MÁV, Henschel, Orenstein und Kopel, ČKD, Kraus és mások által gyártott gőzmozdonyok biztosították az egész éves üzemet. Az 1960-as évek elején olyan gyártók dízelmozdonyai váltották fel őket, mint a Deutz, a Stavostroj és a győri Rába. A hosszú faanyagok szállítására többnyire rakománnyal összekapcsolt kocsikat (truck-pár) használtak.
A vasút az 1965-ös árvíz idején súlyos csapást szenvedett. A pálya javításával és karbantartásával kapcsolatos problémák 1967-ben a vasút működésének megszüntetéséről szóló döntéshez vezettek. A vasút nagy részét 1969 és 1972 között fokozatosan lebontották, a gördülőállomány egy részét pedig leselejtezték. Ugyanakkor 1972-ben döntés született arról, hogy a műszakilag és történelmileg legérdekesebb szakaszt a mellékvágányokkal együtt műemlékként megőrzik. A csacai (Čadca) Kysucké Múzeum 1974-ben vette át az erdei vasút kiszucai szakaszát, az Alsókubinban (Dolny Kubín) található P. O. Hviezdoslav Árvai Múzeum pedig 1988-ban a vasút árvai szakaszát.
A szlovák örökségvédelmi hatóságok 1991-ben a vasút mindkét szakaszát nemzeti kulturális műemlékké nyilvánították.
A P.O. Hviezdoslav Árvai Múzeum 2005 és 2007 között felújította a vasút árvai szakaszát. A vasút 2008. május 31-én kezdte meg működését a turisták számára. A kiszucai szakaszon a szabadtéri múzeumtól az első kitérőig történelmi vonatok közlekednek, a szabadtéri múzeumtól a Beszkid-nyeregig pedig igény szerint az V 760/2004-es motorvonat közlekedik, amely az összes kitérőn való áthaladást lehetővé teszi.
