阿里山森林鐵路開發初期，純粹以搬運阿里山區盛產的紅檜為主，火車設備非常簡陋，當初全線50個隧道、77座橋梁均為木造，火車也只有「運材車」與「工程車」兩種。
林務局嘉義林區管理處表示，阿里山森林鐵路開通後，從阿里山載運原木下山的列車，每天高達60輛，以每輛車可載10噸原木計算，一天被運下山的原木就有600噸。
1918年12月29日，日本在台的殖民政府為因應鐵路沿線居民與伐木工人需求，在「運材車」後面，首次加掛連結客車廂，稱為「便乘列車」，成為阿里山森林鐵路兼營貨運、客運的開始。
由於當時列車是以蒸汽火車頭拖曳，速度相當緩慢，上山平均時速12公里，從嘉義到阿里山需7個小時。
1941年太平洋戰爭爆發後，火車燃煤缺乏，阿里山森林鐵路改採「雙日上山、單日下山」措施，直到1945年戰爭結束後，才又恢復每天雙向對開。
光復後，阿里山森林鐵路由林務局接管，為了縮短行車時間，林務局於1963年購進「中興號」柴油特快車，從嘉義開到阿里山只需2小時50分鐘，大受旅客歡迎。
隨著國民旅遊風氣盛行，「中興號」特快車已不敷使用，林務局遂於1974年引進「光復號」特快車，並在連續假日及櫻花季機動加班，以因應湧向阿里山的大批遊客。
但1982年9月阿里山公路（台18線）通車後，因公路行車時間短、票價比鐵路便宜，因此鐵路乘客大量流失，使得阿里山森林鐵路面臨經營困境。
除了行車速度、票價難以與公路匹敵之外，阿里山森林鐵路所經之地，大多為懸崖峭壁，火車穿山越嶺，折舊率相當高，保養及災害修復經費也十分龐大，僅靠旅客運費收入，根本不夠用。
自從阿里山公路通車後，阿里山小火車的班次由一天5班遞減到1班，沿途停靠站也從19站減為5站，最後縮減為3站（北門、竹崎、奮起湖），艱苦經營。
為了與公路競爭，林務局於民國73年購進「阿里山號」高級列車，隨後實施一連串的改善措施，先後開辦「999夜行列車專案」、「森林浴之旅2日遊」、「淡旺月票價」與「蜜月旅行優待」等優惠方案，試圖挽回頹勢。1010401