Ønsket om en jernbane i Numedal ble til da jernbanen fra Drammen til Kongsberg ble åpnet i 1871. Innbyggerne i Numedal førte en lang kamp for å få sin egen jernbane. I forbindelse med vannkraftutbyggingen i Norefallene vedtok Stortinget den 3.8.1918 at det skulle bygges en jernbane for transport av utstyr til denne utbyggingen. Numedalsbanen ble høytidelig åpnet av kong Haakon 19. november 1927 og satt i vanlig drift dagen etter.
Totale kostnader for byggingen av banen var ca. 32 millioner kroner inkludert materiell. En del av finansieringen bestod av såkalte distriktsbidrag fra Flesberg, Rollag, Nore og Uvdal kommuner på tilsammen 1 965 000 kroner, noe som var en stor økonomisk belastning på den tiden. Kongsberg kommune ytet 125 000, Drammen 80 000 og Buskerud fylke bevilget 1 200 000 kroner.
Betydningen for byggingen av Nore-verket viste seg da hele 11 150 tonn ble fraktet på banen det første året. Det utgjorde 4 300 vognlaster hvorav halvparten gikk til Noreanlegget.