Leo Heer-Bétrix erhielt 1890 die Konzession für den Bau einer Bahn auf die Kleine Scheidegg. Am 18. April 1892 fand schon die erste Probefahrt statt. Im Juli desselben Jahres war die Strecke schon fertiggestellt und am 10. August erreichte die erste Bahn die Kleine Scheidegg. Am 20. Juni 1893 setzte der offizielle Fahrplanverkehr ein. Der unerwartete Ansturm an Fahrgästen machte den Kauf mehrerer neuer Fahrzeuge für die WAB erforderlich.[4] Die ursprüngliche, alte Strecke genannte Linienführung war mit bis zu 250 ‰ zwischen Lauterbrunnen und Wengen sehr steil und eine grosse Belastung für die Triebfahrzeuge. Aufgrund ihres Verlaufs war sie eisschlaggefährdet und wurde deshalb jeweils im Winter gesperrt. 1909 wurde zum ersten Mal der Winterbetrieb eröffnet.
1910 ging eine neue Trasse in Betrieb, welche durch zahlreiche Tunnel geführt wird und nur noch Steigungen von 180 ‰ aufweist. Diese neue Strecke wurde dann elektrisch betrieben. Die alte Strecke blieb allerdings bis Ende 2007 in Betrieb und wurde für den Güterverkehr und Leerzüge verwendet. Jeweils im September verkehrten während des Jungfrau-Marathons fahrplanmässig Nostalgiezüge über die alte Strecke, die mit gewöhnlichen Fahrscheinen benutzt werden konnten. 2009 wurde die Strecke zurückgebaut, zurück blieb auf weiten Strecken alleine das Schotterbett. Ein Grund dafür war neben zu hohen Betriebskosten, dass die Strecke unterhalb von Wengen durch einen Rutschhang verläuft, der trotz anhaltender Eingriffe zur Stabilisierung nicht zur Ruhe kommt.[5] Im Jahr 1916 standen genug elektrisch betriebene Fahrzeuge zur Verfügung, um ganz auf den Dampfbetrieb zu verzichten. Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde der Fuhrpark grundlegend modernisiert. Von den alten elektrischen Lokomotiven sind immer noch einige für den heutigen Gütertransport im Verkehr.
1946 legten die Betriebsgemeinschaft Wengernalpbahn / Jungfraubahn (JB) ihre Direktionen mit den Berner-Oberland-Bahnen (BOB) zusammen; die Bahnen in der Jungfrau-Region werden seither gemeinsam verwaltet und betrieben. Die Verwaltungsgemeinschaft erhielt im Jahr 2000 als Jungfraubahnen Management AG ihre eigene Rechtspersönlichkeit als gemeinsames Tochterunternehmen von Jungfraubahn Holding (deren 100 %-Tochter die WAB ist) und der BOB.
Am 18. Februar 1985 verschüttete eine künstlich ausgelöste Lawine zwei Züge der Wengernalpbahn zwischen Alpiglen und Salzegg. Zwei Mitarbeiter der Bahn kamen dabei ums Leben.
Am 11. November 1996 kippte ein Föhnsturm mit Windgeschwindigkeiten bis zu 150 km/h bei der Salzegg den nach Grindelwald fahrenden Doppeltriebwagen BDhe 4/8 134 um. Mehrere Menschen wurden zum Teil schwer verletzt. Die Fahrt diente zur Evakuierung von auf dem Jungfraujoch eingeschlossenen Personen.[7]
In Lauterbrunnen oder Grindelwald besteht Umsteigemöglichkeit zur Berner-Oberland-Bahn (BOB) nach Interlaken. In Lauterbrunnen besteht ferner Anschluss an die Bergbahn Lauterbrunnen–Mürren (BLM) sowie die Buslinien nach Stechelberg und Isenfluh. Auf der Kleinen Scheidegg beginnt ausserdem die Jungfraubahn (JB).