阿里山以日出、雲海、晚霞、神木、森林鐵路等「五奇」聞名，其中具有運輸、觀光等功能的阿里山森林鐵路，是日據時代為了搬運阿里山區廣大的原始林木而闢設。
日方於1900年3月探勘阿里山之後，於1903年2月指派林學博士河合鈰太郎負責開發鐵路，直到1912年12月20日森林鐵路完工通車，先後歷經13年，期間有22人不幸殉職。
1912年12月25日，一列滿載檜木的「丸太號」蒸汽火車，聯掛7節貨車廂，以試運轉方式，從阿里山「二萬坪驛」開到嘉義「北門驛」，阿里山森林鐵路正式通車。
然而，阿里山鐵路多災多難，1911年8月31日至9月1日，尚在興築的鐵路，因山區發生罕見暴風雨，造成鐵路橋梁、路基流失、隧道崩毀、工寮遭土石流吞沒，有2名日本人、4名台灣人慘遭活埋，多人失蹤。
1912年5月31日一列施工列車出軌，翻落40呎深的橋下，造成3名日本人死亡，多人受傷。同年6月1日至20日，山區連續豪雨，造成鐵路重創，多處隧道坍塌損毀。
1959年8月7日的八七水災，阿里山單日降雨1019.7毫米，森林鐵路受創嚴重。同年9月18日，24號機關車在鐵路66.9公里處翻覆，造成車長、司機當場死亡。翌年8月1日，雪莉颱風侵台，阿里山單日降雨量高達1040.4毫米，森林鐵路再度受創。
1996年7月31日至8月1日賀伯颱風肆虐，阿里山降雨1997.5毫米，森林鐵路沿線落石、坍方嚴重，交通中斷。
1999年9月21日發生芮氏規模7.3地震（九二一大地震），造成鐵路沿線柔腸寸斷，眠月支線終點的「石猴」巨石（高31公尺）頭部被震毀，眠月支線封閉至今。
到了21世紀，2003年3月1日一列神木支線區間列車出軌翻覆，造成17人死亡，173人受傷。
2009年8月8日莫拉克颱風肆虐（八八水災），森林鐵路沿線坍方、落石嚴重，主線迄今尚未修復通車。
2011年4月27日一列神木支線區間列車，因路旁森氏櫟剝裂倒伏，造成火車出軌翻覆，共造成6名中國大陸觀光客死亡，多人受傷。
自八八水災之後，阿里山森林鐵路2條還能營運的支線，也因這次車禍再度停駛，直到去年10月才復駛祝山支線，神木支線於今年元月復駛。1010401