Debrecen egy szinte lefolyástalan, tavas-tocso­gós medence közepén terül el. A város ütőere a Piac utca, mely a Nagytemplomtól a vasútállomásig vezet. A komoly feltöltések ellenére, melyek a mocsaras-vizenyős területektől szabadították volna meg a jó cíviseket, a gyalogosközlekedést az utca egyik oldaláról a másikra csak pallókon lehetett megoldani. Tehát az építőanyag és a tüzelő mellett egy harmadik, nagyon komoly igény merült fel a kitermelt faanyag Debrecenbe szállítására. A helyzetre jellemző, hogy abban az időben a városban házzal rendelkező polgárok az útviszonyok miatt kedvezményesen, csökkentett díj ellenében vágathattak fát az erdőben.

A város vezetői jól sáfárkodtak a lehetőségeikkel, hiszen nemcsak az északon fekvő, jól ismert Nagyerdő, hanem a várostól 25-30 km-re, északkeletre eső Guthi-erdő is (elzálogosítás és egyéb praktikák révén)ekkor már a város tulajdonát képezte. A már akkor is működő, módszeres erdőgazdálkodás eredményeképpen a XIX. század végén (35 E m3/év) fát kellett kivágni és a városba juttatni [1].

Az első elképzelések szerint a normál vágány Halápnál vagy Vámospércsnél kapcsolódott volna a meglévő vasútvonalhoz. Ennek terveit a Magyar Északkeleti Vasút el is készítette (az előmunkálati engedély száma: 7470/1880.) [2]. Mivel a városnak erre nem volt pénze, ezért Simonffy Imre polgármester kezdeményezte egy pályázat meghirdetését a vasút megépítésére, üzemeltetésére és a fa beszállítására. Ezután az események gyorsan követték egymást. 

A pályázatot Kopf Dávid és Steinberger Gyula vállalkozók nyerték el.

1881. december 3-án volt a helyszíni be­já­rás, melyen megegyeztek a telektulaj­do­nosokkal a – 12, legfeljebb 15 évig tartó – haszonbérlet összegében, melyet a város fizet. Egyben vállalta a város a felhasznált területek – a 15 év letelte utáni – teljes értékű visszaállítását.

1882. február 9–10-én került sor a közigazgatási bejárásra. 1882. március 10-i dátummal, 5952/1882. számon adta ki a közmunka- és kereskedelemügyi miniszter az építési engedélyt [3]. 1882. május 19-én az építkezés befejeződött. 1882. július 16-án műtanrendőri bejárást tartottak, és még aznap el is indult a közlekedés.

Az új vasutat a tulajdonosok Debrecen-Guthi Vasúti Vállalatnak nevezték el.

A közigazgatási bejárás jegyzőkönyve szerint a vasút a 22,6 km-nél lép be a Guthi-erdő területére, és első ütemben a 26,0 km szelvényig tervezték a kiépítését. A vonalbővítést a fakitermelés függvényében tervezték.

Az engedélyokirat fontosabb előírásai

• a vasút csak az idegen személyek és áruk szállításának kizárásával üzemelhet;
• egyszerre két vonat sohasem járhat; 
• a vonatok csak nappal közlekedhetnek; 
• az erdei szakaszokon, a vágánytengelytől 12 m-re, mindkét oldalon ki kell vágni a fákat;
• csak szikrafogóval felszerelt mozdony köz­le­ked­het;
• a vasútvonalra megengedett legnagyobb sebesség 15 km/h;
• a legkisebb ívsugár 250 m;
• legnagyobb emelkedő 6‰;
• a sínek folyómétersúlya legalább 15 kg;
• a sínben ébredő legnagyobb feszültség 900 kg/cm2 lehet.

Az építés érdekessége, hogy egy Boszniá­ban felszámolt vasútvonal anyagát építették be ide a vállalkozók, ez a magyarázata a szokatlan, 950 mm-es nyomtávnak. A vasút első gőzmozdonyát (1. ábra) Zsuzsi névre keresztelték, amit később a vasútvonal is megörökölt. A használtan vásárolt, ún. „kutyafejű sínnel” (magassága 70 mm, talpszélessége 75 mm, a sínfej szélessége 60 mm, a gerincvastagság 40 mm) épült a vágány sínszeges leerősítéssel, nem talpfára, hanem körülbelüli méretre vágott gömbfákra, ágakra 22 cm vastag homokba fektetve. Csak később került az illesztések alá salak, illetve a kitérők alá kőzúzalék. A szükséges helyeken téglafalazatú nyílt vagy fagerendás átereszek épültek. A 10 db műtárgy – döntően áteresz – eredetileg tölgyfa áthidalóval készült, és csak a II. világháború után épült három helyen vasbeton teknőhíd (Kondoros-csatorna, Szata- és Eötvös híd) [3].

A vonalvezetésre jellemző, hogy egészen Guthig szinte folyamatosan emelkedik a pálya, így aztán a rakott vonatok saját súlyuknál fogva, de mindenképpen az átlagosnál kevesebb üzemanyaggal juttathatók be a városba.

A vonal első építési hosszára három adat ismert: 18,8 km, 21,5 km és 26,1 km. Ebből a 21,5 km tűnik a legvalószínűbbnek, hiszen itt találjuk Szabó-majort, amely állomásként működött. Az első adat jól közelíti a város és a vármegye határát, ami szintén indokolhatja az építés végét, hiszen az engedélyezés sok esetben nehezíti a létesítmények megvalósulását. A harmadik adat (26,1 km) valószínűleg az engedélyben szereplő végcél lehetett.

Állomások és megállóhelyek a megnyitáskor 

Debrecen-Fatelep
– 1,5 km Nyilas telep mh. (Gerébi-telep, ma Szabadságtelep)
– 2,9 km Kondoros-tanyák mh. (ma Fan­csika)
– 5,6 km Csereerdő áll. (ma: mh.)
– 8,0 km Erdészlak mh.
– 10,0 km Martinka mh.
– 12,7 km Sámsoni út mh.
– 14,5 km Halápi erdő mh.
– 16,6 km Hármashegyalja áll.
– 20,4 km Szabó-major mh. (később Nyír­már­ton­falva)
– 21,5 km Melánia-major mh. (később Vay-tanya, 1945 után megszűnt)
– 23,5 km Reviczky-major mh. (később Nyírmártonfalva alsó)
– 25,9 km Felső-Guth állomás (Guth mh.) 

A forgalomba helyezés előtt a város tudomásul vette, hogy – a tulajdonjog megtartása mellett – az építtetők a szállítási szerződést átruházták Deutsch Lajos és Haas Jakab budapesti vállalkozókra.

Az „ideiglenes segédpálya” minden szem­pontból igazolta létjogosultságát, hiszen már nem sokkal megépítése után egy, a Halápi erdőből vezetett szárnyvonallal csatlakoztak Hármashegyaljánál a vasútvonalhoz. Emellett „a nyomvonalra csatlakozó repülővágányokkal a fa közelítését is megoldották. Délen az I-es és II-es, a III-as és a IV-es tagok között, északnyugaton a VII-es tagon keresztül építették meg a feltáró repülővágányokat”. További kiágazásokkal a várostól keletre-délkeletre fekvő nagycserei, fancsikai és bánki erdőket is be tudták kapcsolni a szállításba. Ezek a vágányok részben 600 mm-es nyomtávval épültek, ahol a járművek mozgatása kézzel vagy lóvontatással történt.

A folyamatos használat az életképességet igazolta, ezért a Városi Tanács lépéseket tett a vasút helyzetének véglegesítésére. 1901. március 21-én százezer korona hitelt vettek fel a vasútvállalat és az általa elfoglalt földterület megvásárlására. Ebből jutott a vágányok átépítésére, viszont a főirány tervezett bővítése egyelőre elmaradt.

Ipartörténeti jelentőségű esemény volt 1903-ban, amikor átadták a fancsikai szárnyvonalat, mely felüljárón keresztezte a Debrecen–Szatmárnémeti–Máramaros­sziget vasúti fővonalat. Ez a híd volt Magyarországon az első vasúti vasbeton híd. A műtárgy tervezője Zielinski Szilárd (lásd Sínek Világa, 2010/2.), aki a francia Hennebicque cég hazai képviselője volt, illetve bevezette a magyar építészetbe – új építőanyagként – a vasbetont. A híd 33 m hosszú (4,5 + 3 × 8,0 + 4,5 m) és 2,5 m széles vasbeton lemezzel épült, kialakítása lehetővé tette a kavicságy átvezetését. A hivatalos 1:10 000-es térképen jól beazonosítható, hogy az új vonal Csereerdőnél ágazott ki a „Zsuzsi” fővonalából, Dézsi-major mellett keresztezte a Debrecen–Vámospércs közötti közutat, és Kondoros mh. után, kb. a 75 hm szelvényben a szatmári vasúti fővonalat. A II. világháború idején, a keresztezett vonal második vágányának építésekor bontották el [4].

Az I. világháború után, 1920-ban folytatódott a vonalbővítés. Az erdőgazdálkodás „rendje” és az erdészeti üzemi tervek határideje miatt 1922 végére elkészült a pálya Guthig. Az építkezést lassította a banki hitelek kiutalása, ezért a város szerződést kötött az érintett földbirtokosokkal (Szabó és Reviczky), hogy az áthidaló segélyért cserében 20 évig kedvezményes szállítást, átrakást és a menetrend kedvező kialakítását vállalja.

Ekkor már a város megkérte a „korlátozott személyforgalomra” is a hatósági engedélyt. A 74.310/1923 számon, 1923. január 15-én kelt ügyiratban személyforgalomra is megnyitották a vasutat. Az engedélyben megtiltották a rugózatlan, merev ütközős és fék nélküli személykocsik üzemeltetését, illetve elrendelték a meglévők átalakítását [2].

A városi lakosság kedvenc kirándulóhelye lett a Guthi-erdő. Az állandó kirándulási lehetőséget a város is támogatta. Ennek jeléül menedékházat, vendéglőt és üdülőházat építtetett (2. ábra) egy 100 hol­das parkerdővel. További hasznot hozott, hogy a vasútvonalhoz közel eső tanyák terményei eljutottak a város piacára, jelentősen javítva az ellátást, illetve a gazdálkodók helyzetét – így napi kapcsolat alakulhatott ki árus és vevő között. Ekkor jelentek meg a vonalon a vegyes szerelvények, a fával rakott kocsikhoz kapcsolták a személyvagonokat.

Közben a vasútvonalat tovább fejlesztették. 1924-ben Szabó-majortól Guthig 4,4 km, 1926-ban Guthtól Angyaltelekig további 6,4 km hosszú vonalrész épült.

Érdekesség, hogy ebben az időben már ér­vény­ben volt az a törvény, mely szerint az építkezéseknél csak hitelesített, ha­zai anyagokat lehetett felhasználni. Bi­zony­talan eredetű felhasználás esetén 20%-os bírságot kellett fizetni.