Bis zur Mitte des 19. Jahrhunderts war das Grödner Tal vom Eisacktal aus nur über schwer begehbare Höhenwege erreichbar. Erst 1856 wurde eine Straße fertiggestellt, die bei Waidbruck von der Brennerstraße abzweigte und ins Tal führte. Mit dem zunehmenden Fremdenverkehrsboom – der auch Gröden erreichte – warb der Obmann des Grödner Bahnkomitees, der Holzschnitzer Josef Rifesser, bereits 1906 für den Bau einer Bahnverbindung.
Verschiedene Varianten, etwa mit Ausgangspunkt in Bozen oder Brixen, wurden diskutiert, doch man entschied sich im Tal schließlich für den Bau einer meterspurigen elektrischen Kleinbahn von Klausen nach St. Ulrich. Das Projekt scheiterte jedoch zunächst an der Finanzierung. Als im Sommer 1914 der Erste Weltkrieg hereinbrach und die alte Grödner Straße nicht geeignet war, den Nachschub für die österreichischen Truppen an die Dolomitenfront sicherzustellen, beschloss die k.u.k. Heeresleitung kurzfristig den Bau der Jahre zuvor projektierten Schmalspurbahn und trieb 1915 fieberhaft den Bau dieser Strecke voran.
Am 15. September 1915 notierte Filomena Prinoth in ihrem Tagebuch: „Wir haben erst erfahren, dass die Bahn gebaut wird. Heute werden in unserem Garten bereits Bäume gefällt und Sträucher entwurzelt. Jeden Tag kommen neue Leute nach Gröden, um bei der Bahn zu arbeiten. Sie kommen aus verschiedenen Ländern, aus Deutschland, Russland, Kroatien, Ungarn, Rumänien, Dalmatien, und man weiß nicht, wo und wie sie unterbringen. Heute Nacht schliefen viele auf der Straße, zwischen den Pferden, die Material für den Bahnbau herbeiführen müssen.“
In einer Rekordzeit von nur viereinhalb Monaten wurde die 31 km lange Strecke unter Einsatz russischer Kriegsgefangener provisorisch fertiggestellt. Die offizielle Eröffnung der dampfbetriebenen, 760 mm-Schmalspurbahn erfolgte am 6. Februar 1916.
Zum Betriebsstart standen zunächst nur geliehene Betriebsmittel anderer österreichischer Schmalspurbahnen zur Verfügung – etwa die Lok „Lago di Garda“ (C1n2t, Krauss 1890) von der Lokalbahn Mori–Arco–Riva. Erst Ende 1916 konnte die Lokomotivfabrik Krauss & Comp. A.G. Linz die bestellten sieben Maschinen der Reihe „K“ an die k.k. Heeresbahn liefern. Bei diesen Maschinen handelte sich um Nassdampf-Zwillingslokomotiven mit vier Kuppelachsen nach dem System Klien-Lindtner. Mit einer Leistung von 150 PS erreichten sie bergwärts eine beachtliche Höchstgeschwindigkeit von 14 km/h, talwärts sogar 18 km/h. 1960 wurde der Betrieb der Grödner Bahn eingestellt. Das einzige erhaltene Baudenkmal dieser historischen Strecke ist der Wasserturm in Klausen – ein stiller Zeuge der technischen und menschlichen Leistungen ihrer Erbauer.