Realizacja budowy Wrzesińskiej Kolei Powiatowej stanowiła rozwój dogodnego środka transportu m. in. dla ziemiopłodów i mieszkańców. W 1895 r. został przyjęty projekt uruchomienia na terenie powiatu wrzesińskiego linii kolejowych. Na początku zakładano budowę trzech odcinków: Września – Borzykowo, Borzykowo – Miłosław, Zieliniec – Parusewo, z których ten ostatni planowano połączyć z istniejącą już koleją polową do Strzałkowa. W planach znalazła się również rozbudowa kolei do Kleparza, co miało umożliwić połączenie z koleją witkowską
W czerwcu 1897 r. rozpoczęto układanie torów. Pierwsze trzy parowozy, które nabyto dla kolei wrzesińskiej, zostały wyprodukowane w 1897 r. w zakładach „Krauss” w Monachium. Kolejny pochodził z 1904 r. Budynek dworca Września Wąsk. był niewielki, zbudowano go z muru pruskiego. Znajdował się pomiędzy torami normalnymi i wąskimi przy ul. Przemysłowej. Z kolei na stacji Zawodzie rolę dworca spełniała drewniana poczekalnia przy teraźniejszej ul. Wrocławskiej, którą zamieniono w 1937 r. na murowany budynek. Obiekt ten uległ zniszczeniu podczas II wojny światowej. Odbudowano go w 1946 r., a potem jeszcze rozbudowano w 1948 r.
15 marca 1898 r. prezes rejencji poznańskiej na mocy ustawy o kolejach z 1892 r. udzielił powiatowi wrzesińskiemu 45-letniej koncesji na eksploatację budowanych linii kolejowych Wreschener Kreisbahn (Wrzesińskiej Kolei Powiatowej). Wrzesińska Kolej Powiatowa została oddana do ruchu 14 kwietnia 1898 r. (linie Września – Borzykowo i Września – Kleparz). Projektowaną linię z Zielińca do Parusewa zastąpiono odgałęzieniem Żydowo – Gorazdowo, które służyło jako bocznica towarowa do majątków ziemskich. Następnie, 1 lipca 1905 r. otwarto przedłużenie linii głównej ze stacji Borzykowo do Urzędu Celnego na granicy zaborów pruskiego i rosyjskiego. Z kolei ok. 1911 r. oddano do ruchu linie boczne kolei, które służyły jako bocznice towarowe, Zieliniec – Krzywa Góra i Zieliniec – Bieganowo. Po odzyskaniu niepodległości w 1918 r. władze Pyzdr zaczęły zabiegać o doprowadzenie linii kolei powiatowej. Jednak Zarząd Wrzesińskiej Kolei Powiatowej miał wówczas problemy finansowe i dlatego początkowo był przeciwny temu projektowi. Sytuacja zaczęła zmieniać się, gdy władze Pyzdr obiecały przekazać nieodpłatnie grunty pod budowę toru i podkłady. Wówczas wydano potrzebną zgodę. Z kolei 3 lipca 1924 r. Sejmik Powiatowy podjął odpowiednią decyzję. Otwarcie ruchu na tym odcinku nastąpiło dopiero 1 października 1930 r. I tak przeciągło się to w latach od 1918 do 1930. Właściciele majątków ziemskich położonych w pobliżu linii głównej pobudowali szereg bocznic, które prowadziły do ich posiadłości, co ułatwiło im wywóz produktów rolnych. Podczas trwania kampanii buraczanej prawie co roku Wrzesińska Kolej Powiatowa dzierżawiła odcinek Mierzewo – Kleparz od kolei witkowskiej. Z kolei w latach 1898-1900 wrzesińska kolej uruchomiła na tym odcinku pociągi osobowe, zakładając w późniejszym okresie odkupienie tego fragmentu, do czego jednak nie doszło z powodu problemów finansowych wrzesińskiej kolei. Zmiana granic powiatów wrzesińskiego i gnieźnieńskiego wskutek likwidacji powiatu witkowskiego pozwoliła 1 kwietnia 1927 r. na przejście linii Mierzewo – Kleparz i Mierzewo – Stanisławowo na własność powiatu wrzesińskiego. Wskutek korekty granic powiatów 4 marca 1931 r. linia Mierzewo – Stanisławowo znalazła się w granicach powiatu gnieźnieńskiego.
W 1938 r. został zakupiony parowóz z tendrem typu W5A w Fabryce Lokomotyw w Chrzanowie. Planowana kolejna rozbudowa linii powiatowej z Pyzdr do Komorza, która miała zostać połączona z koleją z Witaszyc, nie doszła do skutku w wyniku wybuchu II wojny światowej. Na początku wojny Niemcy sprowadzili ostatni parowóz z tendrem i zmienili nazwę kolei na Wreschener Kreisbahn, natomiast w 1943 r. na Wreschener Eisenbahn. Polskie nazwy stacji zastąpiono niemieckimi, a niemieccy urzędnicy zastąpili polskich. Powstały w latach 1941-1942 nowy projekt rozbudowy poprzez połączenia z Bieganowa do Parusewa i z Pyzdr poprzez Zagórów, Rzgów, Stare Miasto do Konina nie doszedł do skutku.
22 stycznia 1945 r. kolej znalazła się znów pod polskim zarządem. Wrzesińska kolej wąskotorowa do czasu jej upaństwowienia w 1949 r. należała do Wydziału Powiatowego. Łączyła ona Pyzdry z Wrześnią i Witkowem. 1 stycznia 1949 r. Wrzesińska Kolej Powiatowa została przejęta przez Polskie Koleje Państwowe, co uniemożliwiło plany jej dalszej rozbudowy. Na terenie powiatu wrzesińskiego całkowita długość linii kolei wąskotorowej wynosiła 30 km. Dla gospodarki powiatu wrzesińskiego kolej ta odegrała istotną rolę w latach 40. i 50. XX w. Wg stanu na 1949 r. w skład kolei wąskotorowej wchodziło 5 parowozów, 5 wagonów osobowych oraz 183 wagony towarowe. Zatrudnienie wynosiło wówczas 91 pracowników. Połączenie Wrzesińskiej Kolei Powiatowej z Gnieźnieńską Koleją Powiatową doprowadziło do utworzenia Wrzesińsko-Gnieźnieńskiej Kolei Wąskotorowej. W 1957 r. kolej podporządkowano Centralnemu Zarządowi Kolei Dojazdowych. Dwa lata później wrzesińska kolej została włączona w skład Kujawskich Kolei Dojazdowych.
Przewozy pasażerskie i towarowe zaczęły zmniejszać się od lat 60. XX w. Zaczęła wówczas wyrastać konkurencja szybszych połączeń autobusowych. Z uwagi na to, że powiat wrzesiński był typowo rolniczy, kolejka była nastawiona na tę dziedzinę i najwięcej pracy miała jesienią podczas zwożenia ziemiopłodów. Skład ciągnął głównie wagony towarowe poza jednym lub dwoma osobowymi. 31 sierpnia 1976 r. miał miejsce ostatni kurs na trasie Września – Pyzdry. Po ośmiu latach rozebrano tory i przetopiono je w hutach.
