ทางรถไฟสายมรณะ สร้างขึ้นในสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 โดยรัฐบาลญี่ปุ่นขอยืมเงินจากรัฐบาลไทย จำนวน 4 ล้านบาท การก่อสร้างใช้เวลาในการสร้างเสร็จเพียง 1 ปี ตั้งแต่เดือนตุลาคม พ.ศ. 2485 ถึงเดือนตุลาคม พ.ศ. 2486 เพื่อใช้เป็นเส้นทางยุทธศาสตร์ผ่านประเทศพม่า หลังสงครามทางรถไฟบางส่วนถูกรื้อทิ้ง บางส่วนจมอยู่ใต้อ่างเก็บน้ำเขื่อนวชิราลงกรณ์ ทางรถไฟสายนี้ถือเป็นอนุสรณ์ให้รำลึกถึงเหตุการณ์สงครามในครั้งนั้น เนื่องจากน้ำพักน้ำแรงของการบุกเบิกก่อสร้าง เป็นของทหารเชลยศึกฝ่ายสัมพันธมิตร ที่กองทัพญี่ปุ่นเกณฑ์มา
เหตุที่ทางรถไฟสายนี้ได้ชื่อว่า ทางรถไฟสายมรณะ ก็เพราะว่า ในสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 โดยกองทัพญี่ปุ่นได้เกณฑ์เชลยศึกฝ่ายสัมพันธมิตร ได้แก่ ทหารอังกฤษ อเมริกัน ออสเตรเลีย ฮอลันดาและนิวซีแลนด์ ประมาณ 61,700 คนและกรรมกรชาวจีน ญวน ชวา มลายู ไทย พม่า อินเดีย อีกจำนวนมากมาก่อสร้างทางรถไฟสายยุทธศาสตร์ เพื่อเป็นเส้นทางผ่านไปสู่ประเทศพม่า เพื่อลำเลียงอาวุธยุทโธปกรณ์ รวมทั้งกำลังพล เพื่อจะไปโจมตีพม่าและอินเดียต่อไป ซึ่งขณะนั้นเป็นดินแดนอาณานิคมของอังกฤษ เส้นทางช่วงหนึ่งจะต้องข้ามแม่น้ำแควใหญ่จึงต้องมีการสร้างสะพานขึ้น การสร้างสะพานและทางรถไฟสายนี้เต็มไปด้วยความยากลำบาก ความทารุณของสงครามและโรคภัยตลอดจนการขาดแคลนอาหาร ทำให้เชลยศึกจำนวนหลายหมื่นคนต้องเสียชีวิตลง ทางรถไฟสายนี้สร้างเสร็จเมื่อวันที่ 25 ต.ค. พ.ศ. 2486 และเปิดใช้ เมื่อวันที่ 25 ธันวาคม พ.ศ. 2486 หลังสิ้นสุดสงครามรัฐบาลไทยต้องจ่ายเงินจำนวน 50 ล้านบาท เพื่อซื้อทางรถไฟสายนี้จากอังกฤษ
เส้นทางรถไฟสายนี้เป็นอนุสรณ์ของโลกที่จารึกความโหดร้ายทารุณของสงครามโลกครั้งที่ 2 และเป็นอนุสรณ์แก่ผู้เสียชีวิตในสงครามด้วย