L'assenza di viabilità nell'Alta Irpinia, la necessità di creare una via di comunicazione lungo la quale potessero viaggiare le merci e l'esigenza di trovare un punto d'incontro tra le province di Avellino, Foggia, Potenza sono le principali ragioni che favorirono la nascita del progetto della linea Avellino-Ponte S.Venere (iniziale denominazione della stazione di Rocchetta Sant'Antonio).
La scelta della stazione di arrivo in un luogo così isolato (Rocchetta S.Antonio dista 14 km dalla stazione, mentre Lacedonia ne dista 18) fu suggerita dalla vicinanza del corso del fiume Ofanto così da avere continui rifornimenti d'acqua alle locomotive a vapore.
Dunque, la storia della ferrovia si lega strettamente sin dagli inizi alle vicende del fiume. In discussione in Parlamento già dal 1865, l'idea della costruzione della ferrovia subisce un'accelerazione prima nel 1876, quando Francesco De Sanctis entra a far parte di una commissione formata appositamente su pressione dei deputati della zona, poi nel 1884 con la nomina di una commissione governativa. In questa occasione, si pensò ad un tracciato in cui la maggior parte delle stazioni risultassero lontanissime dai paesi, anche per assecondare la necessità di trovare un tracciato che seguisse il corso del fiume.
Già nel 1892 veniva messo in esercizio il tratto Monteverde-Ponte S.Venere, mentre il tratto Avellino-Paternopoli vide la luce il 27-10-1893.
Rimaneva da completare la parte centrale del tracciato, la cui realizzazione veniva rallentata dalla disputa tra comuni che richiedevano una posizione più favorevole. Si decise di completare il percorso attraversando i comuni di Castelfranci e Montemarano, considerata la produzione di vino pregiato, per proseguire poi attraverso Montella, Nusco e Lioni, attive nel commercio di legno e castagne.
L'inaugurazione definitiva avviene in data 27 ottobre 1895. Purtroppo, già dagli inizi, molti dei comuni attraversati dalla ferrovia si guardarono bene da costruire vie d'accesso alle proprie stazioni cosicché ancora oggi alcune di esse (Lapio, Taurasi e Percianti-Arianello) sono in pratica disperse nella vegetazione.
Con gli anni '50 l'emigrazione spopolò l'Irpinia e il treno così divenne un mezzo d'addio perdendo lo smalto che lo aveva caratterizzato prima della guerra.
Nel novembre 1980 un tremendo terremoto sconvolse la zona e provocò migliaia di vittime.
Furono danneggiate pesantemente la stazione di Avellino e l'intero tratto Avellino-Conza, anche due ferrovieri rimasero uccisi nel crollo del soffitto della stazione di Conza. In occasione della ricostruzione della linea tornarono sui binari anche le vecchie locomotive a vapore per far fronte all'emergenza. Cominciarono dunque i lavori di ricostruzione, che compresero anche delle varianti al tracciato, tra le quali di Conza, che consentì di sostituire il tratto tortuoso lungo il fiume Ofanto a valle con un percorso più veloce a monte.
Negli anni '90 sette coppie giornaliere percorrevano la linea, ma i viaggiatori scarseggiavano tanto che il numero di treni cominciò a diminuire. Il declino definitivo per la linea è arrivato a metà anni '90 con l'apertura della strada statale Ofantina-Bis che velocizzò ulteriormente i collegamenti tra provincia e capoluogo.
Il 19 novembre 1995 la ferrovia visse la sua prima "domenica di gloria" con la realizzazione di un treno speciale per il centenario.
Alla fine degli anni '90 le corse ferroviarie furono ridotte all'osso: solo una coppia di treni percorreva l'intera linea, mentre altre due coprivano il percorso Avellino-Lioni. Questa situazione si continua a trascinare a tutt'oggi. Infatti da un lato le ferrovie non desiderano altro che la soppressione di questa tratta considerata un "ramo secco" e fonte di inutili sperperi.
Dal punto di vista del trasporto merci, uno studio del 1996 evidenziò la presenza di oltre un centinaio di piccole e medie industrie lungo il percorso della ferrovia, ma l'attuale armamento non consentirebbe di trasportare grosse quantità di merci sulla linea.
La consapevolezza che questa bellissima ferrovia attraversa un territorio che dal punto di vista turistico potrebbe avere uno sviluppo importante sta contraddistinguendo una serie di iniziative atte a rivitalizzare questo tracciato e porre le basi per un importante rilancio della Avellino-Rocchetta, come “Treni d'Irpinia” (2007), progetto che rientra nel programma di sviluppo locale per i territori montani.
Il progetto, che si inserisce appieno nelle strategie adottate dalla Regione Campania per la valorizzazione delle aree interne, è nato con l'obiettivo di promuovere un territorio caratterizzato da secolari tradizioni agroalimentari e bellezze naturalistiche, unite a un patrimonio storico-artistico unico, attraverso la rivitalizzazione della storica tratta ferroviaria. Sono stati previsti una serie di appuntamenti in treno con tappe lungo la tratta: Nusco, Lioni, Taurasi, Lapio, Bagnoli Irpino, Montella, Conza della Campania, Calitri, Montemarano e Volturara Irpina con degustazioni, visite guidate, percorsi e laboratori del gusto, tra sapori e saperi d'Irpinia.
L'obiettivo è che iniziative di questo tipo contribuiscano alla rinascita di questo glorioso tracciato, che rappresenta un pezzo importante della storia contemporanea d'Irpinia.