明治43年、地方の連絡と開発のための民間鉄道を建設させる狙いで軽便鉄道法が公布、全国各地で民営鉄道の建設が進められた。

• 明治43年、宮中顧問官佐藤正他7人が発起人となって、資本金2000万円の芸備軽便鉄道株式会社が計画される。これまでの牛馬や荷車に代わり、鐵道によって備北地域の豊富な木材・木炭・農作物などを大消費地である広島まで大量迅速に輸送しようという計画で、広島−三次間に敷設計画が立てられた。
  • 10月11日、出願
• 1911年（明治44年）3月2日：鉄道免許状下付（広島-三次間）
• 明治45年4月、設立総会。社長は三良坂生まれの政治家和田彦次郎、専務に高束康一
• 1913年（大正2年）12月13日：下深川停車場予定地で起工式。前線を5工区に分けて工事開始。難所の上根峠を避け三篠（みささ）川を北上、向原-甲立を通るとした。
  • 吉田町で路線変更期成同盟が作られ、井原-志屋-入江-高原-吉田-小田村を通過し入江・吉田に停車場を設置するよう猛運動を展開したが、郷野村屏風山に長いトンネルが必要となるためコスト的に不可能とされた。
  • レール幅は1067mmと国鉄と同じものを採用。
• 1915年（大正4年）1月25日、志和地-三次間の青河トンネル工事中落盤事故10名が犠牲に。
  • 4月28日：芸備鉄道 東広島駅（初代） - 志和地駅間（36.7M≒59.06km）が開業。東広島駅・矢口駅（現在の安芸矢口駅）・下深川駅・狩留家駅・中三田駅・志和口駅・井原市駅・向原駅・吉田口駅・甲立駅・川立駅（現在の上川立駅）・志和地駅が開業。
  • 6月1日：志和地駅 - 三次駅（現在の西三次駅）間（4.8M≒7.72km）が延伸開業。三次駅が開業。総延長66.7km。
  • 6月5日、尾関山公園で開業式
  • 1日4往復、片道最速2時間49分、最遅3時間48分、他は3時間7分前後。客車は南海鐵道の廃車を購入したもの。旅客運賃は東広島-三次間の三等が1円1銭。蒸気機関車5両、客車17両、貨車50両でスタート。経営は順調だった。
• 1916年（大正5年）4月15日：戸坂停留場・玖村停留場・粟屋停留場が開業。
• 1917年（大正6年）11月5日：軽便鉄道免許状下付（双三郡十日市町-比婆郡庄原町間）。
• 1920年（大正9年）7月15日：省線広島駅 - 東広島駅間（0.4M≒0.64km）が貨物線として開業。国鉄広島駅に乗り入れ開始。
  • この年以降の不況に加え自動車の発達により経営圧迫す。とは言え『雲藝鉄道敷設趣意書』（大正13年）添付の参考書類の藝備鐵道營業成績槪况によると少なくとも大正12年までは差し引き益金が右肩上がりだった。
• 1921年（大正10年）6月、三次以東の庄原線起工。
  • 11月1日：全線で0.1M（≒0.16km）短縮。
• 1922年（大正11年）6月7日：三次駅 - 塩町駅間（4.4M≒7.08km）が延伸開業。八次駅・塩町駅（初代・現在の神杉駅）が開業。粟屋停留場が廃止。
• 1923年（大正12年）12月8日：塩町駅 - 備後庄原駅間（10.0M≒16.09km）が開業。中深川仮停留場・和田村駅（現在の下和知駅）・七塚駅・備後庄原駅が開業。
• 1924年（大正13年）9月20日：山ノ内駅が開業[20]。中深川仮停留場を中深川駅に変更。
• 1925年（大正14年）2月1日：和田村駅が下和知駅に改称。
• 1926年（大正15年）1月21日：東広島駅 - 広島駅間の旅客営業を開始。芸備鉄道東広島駅と山陽線広島駅は約500m離れており、これまでは徒歩連絡であった。東広島駅の旅客営業が廃止され、貨物駅になる。

• 1930年（昭和5年）2月10日：国有鉄道三神線 備中神代駅 - 矢神駅間（6.2M≒9.98km）が開業。坂根駅・矢神駅が開業。県東北部・山陰の貨客の流れがかわり、藝備鐵道への影響が決定的になる。
• 1937年（昭和12年）7月1日：芸備鉄道の広島駅 - 備後十日市駅間が国有化、改キロ (-0.1km)。三神線が旧・芸備鉄道線を編入し芸備線に改称。停留場が駅に変更。川立駅が上川立駅に、戸島停留場が安芸戸島駅に、長田停留場が下長田駅に、三田吉永駅が上三田駅に、白木山口停留場が白木山駅に、矢口駅が安芸矢口駅に、小田停留場が安芸小田駅に、中山停留場が安芸中山駅に、向原駅が「むかいばら」から「むかいはら」に改称。福永臨時停留場・東広島駅が廃止。
• 1987年（昭和62年）4月1日：国鉄分割民営化により西日本旅客鉄道が承継。
• 2015年現在、芸備線健在。

本社は東広島駅前にあった。

芸備線米寿の軌跡