Le développement du chemin de fer en France trouve son origine dans la loi du 11 juin 1842. En 1853, le duc de Morny, député du Puy-de-Dôme et demi-frère de Napoléon III préside à la création de la compagnie Grand Central de France. Celle-ci a pour ambition de joindre Paris au Midi de la France. Peu florissante, elle disparaît en 1857, mais elle est parvenue à cette date à joindre Brioude. La compagnie Paris-Lyon-Marseille (P.L.M.) prend alors le relais, après qu’un décret impérial déclare d’utilité publique la ligne Brioude–Alès, le 9 avril 1862.
Le choix du tracéLa ligne la plus courte pour relier Paris à la Méditerranée traverse le Massif Central via Brioude-Langeac. Malgré quelques réticences, la compagnie P.L.M. présente un projet dans lequel la ligne après Langeac suit la vallée de l'Allier jusqu'à la Bastide. A 1 000 mètres d'altitude, elle redescend vers la Méditerranée par les Cévennes, qui donneront leur nom à la ligne et au train Le Cévenol.
Les conditions de travailLa voie doit être créée au fond des gorges de l’Allier, jusqu'alors inaccessibles à tout attelage. Du point de vue technique, la force de l'homme prime. L'outillage se limite à des pelles et des pioches, avec comme explosifs la poudre noire, jusqu’à l’invention de la dynamite en 1866. Pour mener à bien cette tâche immense, il fallait beaucoup d’ouvriers. La population sur les chantiers a été estimée entre 6 000 et 7 000 personnes, dont des piémontais et des espagnols. Le village du Nouveau Monde, à la limite de la Lozère, garde le souvenir de l’installation de ces ouvriers venus pour ce chantier qui ouvrait une porte vers des contrées juque là peu accessibles
Le patrimoine ferroviaireLa densité des ponts et viaducs sur les 100 km du parcours est surprenante. De Langeac à Villefort, on compte 71 tunnels et 5 galeries couvertes, représentant plus de 17 km de parcours en sous-sol. Mais le plus spectaculaire réside dans les 24 viaducs d'au moins 50 mètres de longueur qui ponctuent le franchissement d’une topographie tourmentée. Le plus impressionnant est sans conteste le viaduc de Chapeauroux : afin d'enjamber la vallée dans un méandre (courbe sinueuse) de l’Allier, à sa confluence avec l'Auroux, 28 arches de 12 mètres d'ouverture, 433 mètres de longueur et 17 mètres de hauteur sont nécessaires