Az eredetileg Szinvavölgyi Erdei Vasút néven ismert pályavonal tervezésének ötlete az első világháború 1917-es évében merült föl. 1918 februárjában Stern Zsigmond és Stern Imre fővárosi mérnököket bízták meg a tervezéssel.
1920. február 24-én engedélyezték hivatalosan az építést, amelyet Sternék a pálya nehézsége miatt nem vállaltak, ezért Modrovich Ferenc erdőmérnök kapta a megbízást. A pálya Miskolcról Lillafüred érintésével a Szinva völgyében vezetett, innen kapta az eredeti, korábbi nevet. 1920 decemberére a fővonalat hivatalosan is átadták, eredetileg a kisvonatot a kitermelt fa szállítására használták. Valójában a trianoni területelcsatolások miatt vált szükségessé a korábbi erdélyi és kárpátaljai fakitermelés pótlására a bükki termelés bekapcsolása. Az első fával megrakott szerelvény 1920. november 14-én érkezett a Fáskertbe. 1921-ben elkészült a 25 m magas és 64 m hosszú mélyvölgyi viadukt, amely megfelelt a terhelési próbán. A korlátolt személyforgalom megindulását is engedélyezték, az első személyszállító vonat 1923. augusztus 20-án indult el Miskolcról Lillafüredre. A parasznyai szárnyvonal 1923-ban készült el. A Palotaszálló megépítésével egy időben, 1927-ben a fővonalat a Fáskerttől a Szent Anna templomig meghosszabbították, Lillafüreden pedig állomás épült, alagúttal.
A LÁEV elnevezést 1929 májusától használják a Szinvavölgyi Erdei Vasút helyett. Ekkor az utaslétszám évente elérte a 300 ezer főt. 1939-40 közt megépült a mahócai 4 km-es szakasz. A második világháború idején a miskolciak számára csak a LÁEV tudott tüzelőt szállítani. 1954 végén kapta a pálya az első dízelmozdonyt, ezt megelőzően csak gőzmozdonyok jártak a vonalon. A parasznyai vonalon a személyszállítás 1963-ban indult meg. 1972-ben megszűnt a gőzvontatás. A Szent Anna templom – Dorottya utca közti szakasz lebontására városfejlesztési okok miatt 1973-78 között került sor. 1978. október 1-jén a Dorottya utcába helyezték a város felőli végállomást. 1989-ben megszűnt a teherszállítás a Ládi szárnyvonalon, amelyet 1994-ben lebontottak. 2000 áprilisától a felújított gőzmozdony ismét munkába állt. 2003 novemberében született meg a Mikulásvonat ötletének megvalósítása. 2008-ban pályázati forrásból ökoturisztikai fejlesztésekre került sor. 2009-ben a kisvasút elnyerte az Észak-Magyarország Turizmusáért Nívódíjat. 2010. november 14-én elindult a világviszonylatban egyedülálló hibrid mozdony, a LÁEV 90. születésnapján.