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昭和10(1935)年、大井川ダム建設のための資材輸送手段として、大井川電力の出資によって千頭〜奥泉堰堤（現アプトいちしろ駅付近）間が762mm軌間で開通し、翌昭和11年には木材の輸送手段として転用され、同時に1067mmに改軌された。昭和26年からは中部電力（以下中電）が所有することになり、昭和29(1954)年に千頭〜井川〜堂平（貨）間の全線が開通し、奥泉発電所や井川ダムの建築資材を輸送した。また木材の代替輸送の役割も引き続き果たし、木材の積み込みが堂平をはじめ沿線各所で行なわれた。それだけではなく、扱いとしては専用軌道であったものの客車も連結し、当初は無料で旅客輸送も行なった。この井川線ができるまで、井川や閑蔵、土本、沢間といった陸の弧島ともいうべきだった集落の交通の便は格段に向上し、文化の流入など沿線の発展に井川線が大いに貢献した。
昭和34年、井川発電所および井川ダムの完成なった後は、その経営が大井川鉄道に依託され、このときから旅客輸送も有料になったと思われる。しかしこの頃には木材輸送の方がピークを過ぎており、昭和41年には木材搬出の拠点であった堂平貨物駅と井川〜堂平間が廃止され、現在では少量の貨物輸送を行なっている他は、旅客輸送がメインとなっている。こののち平成2(1990)年10月2日に長島ダム建設にともなうルート変更が行なわれ、全国最急勾配90パーミルと、全国唯一のアプト式鉄道が登場して、現在に至る。
井川線の輸送密度は300ていどであり、しかも定期外収入が圧倒的に多い。ここから、井川線が観光路線であることが容易にうかがえる。通常であれば赤字がかさみ運行がたちゆかなくなるところではあるが、別項に記されているように中電にとっては必要不可欠な路線であるため、その経常損失はすべて中電が補填しているという事情があり、したがって井川線の収支係数は毎年100である。
現在井川線の収入のメインとなっている観光利用をじゅうぶんに意識している部分が、あちこちに見える。例えばアプト式区間について言えば、粘着運転やループトンネルなど他の方式も考えられたが、建設費が（補助が出るとはいえ）かかりすぎるのと、トンネルを多くして景色が見えなくなるよりは、長島ダムの堰堤を車窓からじゅうぶんに見ることができ、しかも全国唯一という付加価値をねらえるといった理由で、アプト式が選択されたのである。なお私鉄において、旅客列車が客車でのみ運行される路線は嵯峨野観光鉄道（トロッコ嵯峨〜トロッコ亀岡）、黒部峡谷鉄道（宇奈月〜欅平）を除いて他に例がなく、しかも1067mmゲージにもかかわらず車両サイズは軽便鉄道のそれであり、その意味でも珍しい路線と言えるだろう。レールは付け替え区間のアプトいちしろ〜接岨峡温泉間が50kg、それ以外は22kgである。アプト式区間で坂の下方に連結される電気機関車ED90は、井川線の他の車両と違って通常の規格でつくられているため、重いレールを使用する必要があるためである。
井川から千頭に向かう上り列車は、発車するとすぐにトンネルに突入する。急カーブを描きながらトンネルを抜けると、左側（下り列車ならば右側。以下同じ）に井川ダムが見える。ここから約8kmにわたって、V字谷の下方を「接岨峡」と呼ばれる大井川の渓流が見え隠れして並行する。
列車は連続する急カーブを、車輪をきしませながらゆっくりと走っていく。次の駅である閑蔵までは約5kmの道のりだが、とてもそうとは思えないほど時間がかかる。時間や距離の感覚が麻痺してしまいそうだ。
沿線はヒノキが植林され、枝が丁寧に剪定されているところから見ると、林業もどうにか生き永らえているのかもしれない。しかし井川線の大部分が属し、林業を基幹産業としてきた本川根町の人口は、この40年で半減したという。
閑蔵駅のやや手前で、保線作業員たちが列車の通過を見送った。こうして、観光利用主体の井川線は安全な運行を保障されているわけだ。たしかに車輪とレールがカーブ時に擦れ合う音は耳障りだが、ほとんど揺れないのは特筆に値する。スピードを出さないからということもあるだろうが、こうした綿密な保線作業の賜物と見るべきだろう。
井川から10分あまりを費やして閑蔵に到着すると、ホームに井川線乗客用の大きな看板が設置されているのが目をひく。そこには私鉄高さ日本一を誇る関の沢鉄橋の案内が記されており、観光利用を意識したものと言える。
閑蔵を出発してから５分ほどで、列車は井川線のハイライトの一つ、関の沢鉄橋を徐行して通過する。水面から100m、鉄橋の真下の様子を写真に撮ろうと思ったが、情けないことに怖くて果たせなかったほどの高さである。また関の沢鉄橋を渡る間右側に見えている巨大な水道管は水力発電所の施設であり、井川線の車体やトンネルよりもはるかに太いそうである。その発電所へは、鉄道以外に行く手段がない。
次の停車駅である尾盛にも、閑蔵駅と同じく看板が関の沢鉄橋の存在を高らかに告げている。まさしくまわりに何もない駅であり、ハイキングなどの利用が主体であるという。
列車はスピードを出さないようにソロソロと、やはり車輪をきしませながら下りに下ると、やがてわずかばかりの平地が開ける。接岨峡温泉駅は、それからまもなくである。
接岨峡温泉を出てしばらく進むと、不意に右側にトンネルを塞いだ跡が一瞬見えて、トンネルに入る。ここからアプトいちしろ駅までが新線区間である。列車は一気にスピードを上げ、カーブが少なくトンネルの多い、ほぼ平坦な区間を快走する。
いくつかのトンネル抜けると、目の前にはまだ湛水の始まっていない長島ダム湖の約70メートル上空を、「レインボーブリッジ」と呼ばれる2本のガーダー橋がつなぐ。そのガーダー橋にはさまれた位置に、奥大井湖上駅がある。あと数年経てば、たっぷりと水をたたえたダム湖の上に浮かぶこととなる。
この駅付近の車窓からは、ダムができる前に列車が走っていた旧線を右側に確認することができる。残念ながら橋梁は撤去され、トンネルはふさがれ、レールも取り外されている。わずかに、白いプレートガーダー橋と岩よけのシェードが残るのみであり、歩いて辿ることはまず不可能だろうし、やがて季節によっては水没して見えなくなるだろう。
再びトンネルと橋梁が連続するコースに入り、ひらんだ駅に到着する。このあたりではダム工事の様子が見え、湛水を目前に控えて湖底を整備しているもようである。
そして、井川線最大の見せ場ともいうべき長島ダム駅に到着する。千頭寄りの引き上げ線に鎮座していたアプト式機関車ED90が上り本線へ出てきて、勾配の下方に連結された。井川線はここからアプトいちしろまで直流1500ボルトで電化がされている。また新線区間ですらトンネルの断面は小さいのだが、ダム〜いちしろ間だけは普通サイズの断面のトンネルとなっているなど、井川線の中でも際だって特徴的な区間である。
長島ダム駅を出発すると、しばらく力行したあと速度を極限まで落として、静かにラックレールとギアを噛み合わせる。あとは発電ブレーキをかけながら、それまでの快走から一変、ソロリソロリと降下していく。
左側の車窓に完成間近の長島ダムの威容を眺めつつ、空き缶を置けば転がるような勾配を下って左にカーブ、勾配をつけた橋梁で大井川を渡ってトンネルに入る。この橋梁を近くの道路橋から見ると錯覚をおこしたような気分になるが、それだけに90パーミルというのがいかに急な勾配であることを実感させられる。
トンネルを出れば、まもなくアプトいちしろ駅である。ここで電化区間は終了し、ED90は切り離されて引き上げ線へと向かう。再びディーゼル機関車に牽引される。
駅を出てすぐ左後方に資材置き場があり、その奥には旧線のトンネルが見える。資材のそばに「川根市代」と書かれた駅名板が一瞬見え、トンネルに入った。
トンネルを出て鉄橋。鉄橋を渡ると、右側からレールも残った旧線の跡が寄り添ってきて合流する。このあたりで、左側に泉大橋が見える。かつては長島ダム建設のための道路として敷設され、現在は一般道路に転用された。水面から70mの高さにあり、この橋の前後には快適な片側1車線の舗装道路が、千頭から接岨峡温泉のあたりまで続いている。寸又峡温泉への玄関口、奥泉駅はそこからすぐである。
奥泉から先は、川幅の広がった大井川を左に見て、ゆるやかな下り勾配を行く。10年ほど前まで道路がなく、陸の孤島だった土本の集落では、夜間に急患が出ると医者は沢間から井川線の線路を歩いたという。そのエピソードからもわかるように、川根小山から土本、沢間まではカーブこそ多いものの長いトンネルや橋梁はなく、勾配もほぼ平坦である。
沢間を出てからも列車は大井川の右岸に沿って蛇行を続け、前方に車庫が見えて右カーブを切ると、住宅地の中にある川根両国駅に到着する。列車は最後までゆっくりと、大井川の岸に沿って右に左にカーブを切って、道路橋をくぐって踏切を２つ渡る。左カーブを回りきると、眼前には千頭駅構内の全景が広がった。
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