Collegamento internazionale tra Italia e Svizzera, la ferrovia Vigezzina-Centovalli sale da Domodossola, attraversa la val Vigezzo e le Centovalli e raggiunge Locarno, sul lago Maggiore. L'idea, promossa dal sindaco di Locarno Balli, era quella di unire le due città e togliere dall'isolamento le vallate; inoltre si puntava ad un collegamento fra le due importanti linee ferroviarie nei pressi: quella del Sempione, che passa da Domodossola, e quella del Gottardo, che passa da Bellinzona, raggiungibile da Locarno via ferrovia. Va inoltre considerato che le zone attraversate comprendono scenari di grande fascino e richiamo come il lago Maggiore e le vallate alpine.
La costruzione iniziò nel 1913 ad opera dell'ingegner Sutter, progettista di altre ferrovie ardite come la Spoleto-Norcia; il tracciato si congiungeva a Ponte Brolla con la ferrovia della Vallemaggia, costruita pochi anni prima e chiusa nel 1965, e l'ultima tratta si innestava sulla rete tranviaria cittadina di Locarno. Le difficoltà furono molte, tecniche ma anche politiche e finanziarie, ma la coesione delle popolazioni di entrambi i Paesi portò alla fine al risultato: l'inaugurazione avvenne nel 1923.
La linea si presenta oggi con un tracciato panoramico e molto ardito, caratteristiche che furono sottolineate già ai tempi della costruzione: nelle descrizioni giornalistiche dell’epoca ricorrono sovente espressioni come “arditissimi ponti”, “treno trasformato in una specie di acrobata gigantesco”, “praterie idilliache” e “altipiani erbosi”. Lo scartamento è 1000mm, non molto diffuso in Italia (oggi è presente solo su questa linea, sulla Genova-Casella e sulla Trento-Malé) ma assai diffuso in Svizzera: la scelta fu dovuta al tracciato ma soprattutto a mantenere la compatibilità con i tram di Locarno. Fin dall'origine la gestione è curata da due diverse società: la Società Subalpina di Imprese Ferroviarie (SSIF), cui apparteneva Sutter, ha la concessione della parte italiana, mentre le Ferrovie e Autolinee Regionali Ticinesi (FART) gestiscono la tratta svizzera oltre che il sistema di TPL intorno a Locarno. Attualmente il servizio comprende treni locali sulle due tratte Domodossola-Re e Locarno-Camedo e treni internazionali che percorrono l'intera linea fermando nelle stazioni principali.
