Inaugurata nel 1885, la ferrovia venne ricostruita a scartamento ordinario nel 1933. Il treno, lungo questo tratto, si fermava a Rocchette, Seghe (Velo d’Astico) e Arsiero. Il suo scopo principale era quello di collegare le industrie tessili dell’alto vicentino.

Il progetto non fu approvato al primo tentativo, la ferrovia era infatti troppo lunga (41 km) e troppo vicina al confine. Alessandro Rossi decise allora di incaricare l’ingegnere Ferdinando Shacke, anche se il progetto finale fu a cura degli ingegneri Saccardo e Dalla Valle. La ferrovia venne infine costruita a scartamento ridotto come richiesto dal governo Austro-Ungarico, dato che il percorso era molto vicino al confine.

Il 26 febbraio 1977 il Parlamento votò la demolizione di quella che venne definita “la ferrovia più ardita d’Italia”.