Eredetileg 1947-ben határoztak a kisvasút létrehozásáról, helyszínéül pedig több tárgyalás után végül a Budai-hegységet jelölték ki, ezzel oldva meg az akkor létesülő csillebérci úttörőtábor megközelíthetőségét. A vasutat 1948 áprilisában kezdték el építeni, és első, a Széchenyi-hegyet és a Virágvölgy állomást összekötő, három kilométeres szakaszát 66 munkanap alatt fejezték be. Az első kisvonat 1948. július 31-én indult útjára. A pálya második szakaszát egy évvel később a Szépjuhásznéig bővítették, a teljes, 11,2 kilométer hosszú vonal, amely a Hűvösvölgyig ér, 1950-től üzemel. Az 1980-as évek végére a pálya majdnem bezárt, mivel műszaki állapota leromlott, de a MÁV döntésére 1989 –1990-ben teljesen újjáépítették.
A rendszerváltás végül több jelentős változást hozott: úttörővasútról átnevezték gyermekvasútra, és teljesen a MÁV hatáskörébe került. Napjainkig a MÁV és a Gyermekvasutasokért Alapítvány közösen irányítja az intézményt. A kisvonat népszerűsége az 1990-es évek végétől megnövekedett, egyre több 10 -14 éves gyerek jelentkezik gyermekvasutasnak, hogy részt vehessen a kisvasút munkájában.
A vasút vonalán hét állomás és két táblás megállóhely található, számos látványosságot érint, amelyeket mindenképpen érdemes felkeresni. Ezek közül kiemelendő a Gyermekvasutas Múzeum, amelynek kiállítása nemrég újult meg és bővült ki, így a látogatókat az interaktív játékok mellett több korabeli újságcikk is fogadja. A Normafa megállóhelytől nem messze a népszerű kirándulóhely, a Normafa-lejtő található. A János-hegy állomástól könnyedén eljuthatunk az Erzsébet-kilátóhoz és a zugligeti libegőhöz. Nem szabad megfeledkeznünk a közeli Budakeszi Vadasparkról, a csillebérci kalandpályáról és a fogaskerekű vasútról sem, a gyermekek szórakozásáról pedig több állomás közelében játszótér, sportpálya gondoskodik.
A Budai-hegység nemcsak látványosságokban, hanem állatvilágát tekintve is gazdag. Itt túrázva nem ritka, hogy a kiránduló megpillant egy-egy vaddisznót, dámvadat, őzet vagy éppen muflont. E területen gyakori még a fekete harkály, de kabasólyommal is találkozhatunk. Emellett olyan védett fajokkal is megismerkedhetünk, mint a lábatlan gyík és a bikapók.