Die Eröffnung der Eifelquerbahn erfolgte in mehreren Etappen, wobei der Abschnitt von Andernach bis Mayen Ost in zwei Etappen zwischen 1878 und 1880 eröffnet wurde. Erst 1895 wurde der Abschnitt von Mayen Ost bis Gerolstein eröffnet.
Die Wiedereröffnung der Gesamtstrecke nach dem Ende des Zweiten Weltkrieges dauerte bis August 1946, bis dahin endeten die Fahrten an einem Behelfsbahnsteig kurz vor der zerstörten Pelmerbrücke.
1991 stellte die damalige Bundesbahn den Personenverkehr auf dem Abschnitt Mayen West bis Gerolstein ein. Später wurde auch der Güterverkehr eingestellt, zunächst auf dem Abschnitt Ulmen – Kaisersesch, dann zwischen Gerolstein und Ulmen und zuletzt auf dem Abschnitt Kaisersesch – Mayen.
Mitte 2000 erfolgte die Wiedereröffnung der Eifelquerbahn für den Personenverkehr zwischen Mayen und Kaisersesch. Im Jahr 2001 erfolgte mit finanzieller Unterstützung des SPNV Rheinland-Pfalz Nord die Wiedereröffnung zwischen Kaisersesch und Gerolstein für touristische Fahrten in den Sommermonaten. Auch der Güterverkehr wurde bis Dezember 2012 wieder aufgenommen.
Aufgrund einer infrastrukturbedingten Streckensperrung endeten die touristischen Verkehre und der sporadische Güterverkehr zum Ende des Jahres 2012. Während auf dem Abschnitt Kaisersesch – Andernach moderne Nahverkehrszüge im Stundentakt verkehren, ruhte der Verkehr auf dem Abschnitt Gerolstein – Kaisersesch für gut 9 Jahre.
Infolge der Hochwasserkatastrophe im Juli 2021 wurde die Eifelquerbahn von der Deutschen Bahn AG komplett freigegeben. Im Januar 2022 wurden insgesamt 11 hochwassergeschädigte Fahrzeuge über die Eifelquerbahn in die Werkstatt überführt. Trotz des weiterhin bestehenden Bedarfs zur Anbindung der Region an das deutsche Schienennetz sperrte die DB Netz AG die Strecke unmittelbar nach Abschluss der Evakuierungsfahrten wieder. Im Auftrag des Zweckverbandes SPNV Rheinland-Pfalz Nord wurde zwischen 2021 und 2023 eine Machbarkeitsstudie zur Reaktivierung der Eifelquerbahn erstellt. Das positive Ergebnis dieser Studie wurde im September 2023 im Forum Daun der Öffentlichkeit vorgestellt.
Nun gilt es, die Weichen für die Wiederinbetriebnahme der Eifelquerbahn zwischen Kaisersesch und Gerolstein zu stellen. Nach offiziellen Angaben der DB Netz AG aus dem Jahr 2019 könnte der Abschnitt Kaisersesch – Daun mit geringem Aufwand wieder in Betrieb genommen werden.
