Die Kleinbahn Weidenau-Deuz GmbH wurde am 4. Juni 1904 gegründet. Das Kapital brachten zu gleichen Teilen das Königreich Preußen , die Provinz Westfalen und der Kreis Siegen auf. Ziel war es das Amt Netphen im oberen Siegtal mit einer Bahn (Johannlandbahn) zu erschließen, nachdem die Omnibuslinie Siegen - Deuz der Netphener Omnibusgesellschaft - eine der ersten in Deutschland überhaupt - die Erwartungen nicht erfüllt hatte.

Der Personen- und Güterverkehr auf dem 11,5 km langen Teilstück Weidenau - Deuz wurde am 1. Dezember 1906 aufgenommen. Die Fortsetzung bis Irmgarteichen-Werthenbach (5 km) folgte für Personenzüge am 1. Dezember 1916 und für Güterzüge am 21. Mai 1917 . Die Betriebsführung hatte die Kleinbahnabteilung der Provinzialverwaltung Westfalen in Münster übernommen.

Über mehrere Jahrzehnte entwickelten sich die Verkehrsleistungen positiv. Auch nach der Einstellung des Personenverkehrs am 25. Mai 1968 nahm der Güterverkehr noch zu. Erst in den Jahren ab 1990 begann der Rückgang. Seitdem werden nur noch eine Reihe von Gleisanschlüssen bedient. Das letzte Stück vom Anschluss der Firma Gräbener bis zum Bahnhof Irmgarteichen-Werthenbach wurde schon 1982 abgebaut.

Teile der Strecke (Netphen-Deuz - Netphen-Wertenbach) sind Ende 2004 endgültig stillgelegt und abgebaut worden. Zur Zeit ( 2005 ) wird in Netphen-Deuz ein Inselbetrieb in einem Industriebetrieb durchgeführt, da die Strecke in Netphen wegen Strassenbauarbeiten unterbrochen ist. Aktuell (2005) beschränkt sich der Betrieb auf den Bereich Weidenau-Vorbahnhof - Netphen-Dreis-Tiefenbach zur Bedienung mehrerer Industriebetriebe.

Am 1. Januar 1970 wurde die Kleinbahngesellschaft Weidenau-Deuz GmbH aufgelöst und ihr Vermögen auf die Siegener Kreisbahn, jetzt: Kreisbahn Siegen-Wittgenstein übertragen, die mehr als 90% der Gesellschaftsanteile in Besitz hatte und schon seit dem 1. April 1955 Betriebsführerin war.