Il primo progetto, risalente al 1877 prevedeva una ferrovia di collegamento tra la linea Adriatica e Amandola e un suo prolungamento attraverso il valico di Visso per la Val Nerina fino a raggiungere Terni e la linea delle Strade Ferrate Romane. Nel 1879 venne stipulata una convenzione tra Governo e Deputazione della Provincia di Ascoli Piceno nella quale si stabiliva che la spesa sarebbe stata ripartita in ragione di 2/3 a carico dello Stato e 1/3 a carico della’amministrazione provinciale e di un consorzio dei 45 comuni interessati in ragione del 50% ciascuno. Il 30 aprile 1881 fu approvato il progetto ma non poté essere realizzato a causa di vertenze giudiziarie tra l’appaltante, Ditta Anaclerio di Napoli e la Provincia^[3] che, nel 1885, portarono alla decadenza della concessione e nel 1892 al suo abbandono.

Il progetto venne ripreso nel 1903 e la sua realizzazione venne affidata all’ingegnere Ernesto Besenzanica (lo stesso progettista della Ferrovia Sangritana) che ne adeguò le caratteristiche iniziando infine i lavori di costruzione nel 1905.

Il 21 dicembre 1906 l’ingegnere Besenzanica costituiva, intanto, la Società Anonima per le Ferrovie Adriatico Appennino (FAA), divenendone anche direttore.

La linea per Amandola venne inaugurata, con trazione a vapore il 14 dicembre 1908 e la sua diramazione, di poco meno di 2,5 km, per Fermo Città venne aperta l’anno dopo, all’inizio di agosto del 1909. Il percorso per quest’ultima era molto impegnativo, date le elevate pendenze fino al 70 per mille, e impose l’utilizzo della frenatura a pattini per una migliore sicurezza. Sulla linea venne anche tentato l’impiego di due tipi di automotrice a vapore della nota fabbrica di materiale ferroviario ungherese Ganz senza avere tuttavia dei risultati concreti. La tratta iniziale Porto San Giorgio-Fermo che era percorsa da numerose coppie di treni giornalieri venne attrezzata con il Blocco a bastone pilota per regolarne in sicurezza la circolazione. Nel 1921 la società esercente, la FAA, chiese al Ministero dei Lavori Pubblici l’autorizzazione a prolungare la linea nelle direzioni di Ascoli Piceno e Tolentino, senza ottenerla, e a elettrificare la linea esistente. Nel 1927 giunse infine l’autorizzazione per la conversione alla trazione elettrica, per cui a partire dall’estate del 1928 venne abbandonato l’esercizio a vapore. Il periodo bellico portò anche su questa linea distruzione e devastazione, ma il servizio riprese nel 1949. La linea venne dismessa il 27 agosto 1956 a causa delle forti passività (nel 1954 il coefficiente d’esercizio, ovvero il rapporto tra costi e ricavi, era pari a 2,10). Sul tratto Porto San Giorgio-Fermo la FAA costruì una linea filoviaria, attiva dal 1958 al 1977. Nell’ultimo decennio del XX secolo diverse iniziative sono state prospettate per la rinascita, a scopo turistico, del trenino dei Monti Sibillini.