Privatbanen Troldhede-Kolding-Vejen Jernbane blev anlagt i årene 1913-1917. Den daværende driftsbestyrer på Kolding-Egtved Jernbane P.V.Berg havde forsøgt at få sin bane forlænget til Grindsted. Han havde også fundet en passende linieføring, men det endte med, at Troldhedebanen blev drevet af et eget selskab uden tilknytning til Kolding-Egtvedbanen.
Hovedkræfterne i arbejdet med at skabe og drive banen i de første år var direktør på K. Konstantin Hansen, De Danske Mejeriers Maskinfabrik og nationalbankdirektør Johannes Lauridsen, Vejen.
Banen havde ikke nogen stor og prangende stationsbygning, men var tilknyttet statsbanestationerne i Kolding-Vejen-Grindsted og Troldhede, derudover var der stationer i Dybvadbro, Ferup, Korsvang, Veerst, Gesten, Bække, Fitting, Vorbasse, Hejnsvig, Grindsted, Sdr.Omme, Stakroge, Sandet og Sdr. Felding. Fra Gesten var der en sidebane til Vejen med stationsbygning i Gamst.
Troldhedebanen var Danmarks længste privatbane med en længde på 87,9 km mellem Kolding og Troldhede og 9,5 km mellem Gesten og Vejen. Banen var bygget som normalsporet bane (1435 mm sporvidde) med en skinnevægt på 24,35 kg/m.
Banen åbnede den 25. august 1917: Den første driftsbestyrer på banen var Tarp, der også på dette tidspunkt styrede såvel Kolding Sydbaner som Egtvedbanen.
Som de øvrige lokalbaner i området havde banen en sund økonomi i de første år, men fra 1924 gik det tilbage, og underskuddet steg frem til 2. verdenskrig. Under krigen fik banen igen et pænt overskud ikke mindst på grund af omfattende transporter af brunkul. Efter krigen steg underskuddet på ny, og i 1965 ville Lejrskov Kommune ikke længere deltage i underskudsdækningen. Den 31. marts 1968 kørte det sidste tog på linien.
Remisen bag ved Byparken blev nedrevet i begyndelsen af 1970erne og henlå siden ubebygget med kun den gamle værkmesterbygning fra 1924 på grunden. I løbet af 2004 er der opført ejerboliger på grunden, der har fået adressen Troldhedevej.
