Vznik a konstrukce: do roku 1866
Břidlice se v kopcích nad Tywynem začala těžit ve 30. letech 19. století. Přestože bylo založeno mnoho malých lomů a zkušebních úrovní, v regionu vznikl pouze jeden velký lom. Nacházel se v Bryn Eglwys, 7 mil (11 km) severovýchodně od města. Podzemní těžba byla zahájena na počátku 40. let 19. století. V roce 1847 v lomu pracoval místní statkář John Pughe. Hotové břidlice se posílaly na packhorsech do přístaviště v Pennalu. Poté byly překládány na lodě, které je dopravovaly po řece do Aberdyfi (známé také jako Aberdovey). Nakonec byly naloženy na námořní lodě. Jednalo se o složitý a nákladný způsob přepravy, který omezoval produkci lomu. Vypuknutí americké občanské války v roce 1861 přerušilo dodávky bavlny do továren v severozápadní Anglii. V důsledku toho řada prosperujících majitelů mlýnů hledala nové obchodní příležitosti k diverzifikaci svých zájmů. Jedním z nich byl William McConnel z Lancashiru. V roce 1859 koupil dům poblíž Dolgellau severně od Tywynu. V lednu 1864 McConnel založil společnost Aberdovey Slate Company. Společnost si pronajala pozemky včetně Bryn Eglwys od majitele pozemků Lewise Morrise z Machynllethu.
McConnel se pustil do vylepšování Bryn Eglwys, aby zvýšil její výkon. V roce 1865 jeho společnost vyčlenila peníze na stavbu úzkorozchodné železnice spojující lom s přístavem Aberdyfi. Železnice Aberystwyth and Welsh Coast Railway se však ze své základny v Machynllethu rychle rozšiřovala. V roce 1863 tato železnice dosáhla Tywynu, a tak se McConnel rozhodl postavit svou trať z lomu do Tywynu. To bylo nejbližší místo, odkud se dala břidlice převést na železnici standardního rozchodu. A to i přesto, že trať byla zpočátku izolována od zbytku systému kvůli potížím s přemostěním ústí řeky Afon Dyfi na jihu. Zákon parlamentu (28 a 29 Vict, cap cccxv), který společnosti umožňoval provozovat osobní vlaky jako veřejnou železnici, byl schválen králem 5. července 186. Společnost jmenovala inženýrem pro stavbu Jamese Swintona Spoonera. Ten vypracoval plány na relativně přímou trať stoupající plynule z Tywynu do lomu a práce se rychle rozběhly. V září 1866 stavba pokročila natolik, že inspektor Board of Trade kapitán Henry Tyler mohl provést první inspekci a podat zprávu.
Tylerova zpráva vedla k neobvyklé změně. Zjistilo se, že ložná plocha trati je příliš malá. Vnitřní šířka přemostění byla pouze 9 stop 1 palec (277 cm), ale osobní vozy železnice byly široké 5 stop 3,5 palce (161,3 cm). To ponechávalo na obou stranách volný prostor méně než 2 stopy (61 cm), což bylo méně než minimální požadovaný prostor 2 stopy 6 palců (76 cm). Aby se tento problém zmírnil, navrhl McConnel, aby byly dveře na jedné straně každého vozu trvale zamřížovány a koleje se pod mosty vychýlily z osy. To by umožnilo dostatečný volný prostor alespoň na straně s dveřmi a znamenalo by to, že cestující by mohli vystoupit z vozů, pokud by vlak zastavil pod mostem. Tyler s tímto opatřením souhlasil a dodnes mají všechny vozy na Talyllynu dveře pouze na jedné straně, což je na veřejné železnici neobvyklé. Tuto vlastnost však sdílí se sousední železnicí Corris Railway, i když z jiných důvodů. Tyler také požadoval, aby byly vylepšeny první dvě parní lokomotivy železnice, protože lokomotiva č. 1 trpěla nadměrným "vertikálním pohybem" a lokomotiva č. 2 prý trpěla "horizontálním kmitáním". Lokomotiva č. 1 byla vrácena svému výrobci, kde byla doplněna sada vlečných kol, aby se zmenšil zadní převis. U vozu č. 2 byly upraveny pružiny a zkráceny klikové čepy, aby se snížilo jeho kmitání.
Úspěch po McConnelovi: 1886-1880s
Železnice byla otevřena se dvěma lokomotivami, z nichž jedna byla vagónová a druhá převážela zboží. Jezdily podle pravidla "jedna lokomotiva v páře", aby do sebe nenarážely. Zpočátku byly lokomotivy uloženy v dřevěné boudě v Ty Dwr na nádraží Abergynolwyn. Bylo to v době, kdy se v Pendre stavělo hlavní strojní oddělení Tayllynu. Strojní oddělení bylo otevřeno 17. února 1867.
V době otevření Talyllynu byly dvě stanice, do kterých zajížděla, jedna v Pendre a druhá v Abergynolwynu. V roce 1867 byla otevřena stanice v Rhydyronenu. V roce 1873 byly otevřeny stanice Brynglas a Dolgoch. Nakonec byla otevřena trať, která vedla ze stanice Abergynolwyn do vlastní vesnice Abergynolwyn. Lidé mohli ze stanice do města sjíždět z kopce. Odtud se lidé mohli svézt jednou z mnoha tramvají, které jezdily přes vesnici. Z nádraží do vesnice se po sjezdovce posílaly zásoby jako uhlí, stavební materiál a další věci.
V době otevření dráhy se na ní používaly parní lokomotivy. Dvě původní lokomotivy vyrobila společnost Fletcher, Jennings & Co. z Whitehavenu v Cumbrii. Obě se používají dodnes, ale mnoho dílů uvnitř i vně bylo vyměněno. Talyllyn má vzácný rozchod. Předpokládá se, že odpovídá rozchodu na železnici Corris. Lokomotivy v Talyllynu by mohly být nejstarší svého druhu, aby bylo jisté, že odpovídají tomuto typu rozchodu. Lokomotivy Talyllyn a Dolgoch dříve vozily břidlici z lomu v Tywynu. Přepravovaly také další věci. Mezi Abergynolwynem, Dolgochem a Pendre jezdily vlaky, které převážely lidi, tzv. osobní vlaky. Vlaky cestovali také muži, kteří pracovali v lomech, přestože tyto vlaky nemohla používat veřejnost. Tyto vlaky jezdily z Abergynolwynu do Alltwylltu a do Nant Gwernolu.
Linka byla při svém otevření velmi úspěšná. V roce 1880 pracovalo v místním břidlicovém průmyslu 300 lidí. Vlakem se ročně odeslalo přes 8 000 tun břidlice. V roce 1867 jezdilo vlaky poprvé více než 11 500 lidí. Do roku 1877 využívalo vlak více než 23 000 lidí.
Vydělává se méně peněz: 1880s-1910
Od 80. let 19. století si "Grand Tour" oblíbili návštěvníci oblasti, tzv. turisté. Lidé se mohli svézt vlaky Talyllyn a Corris a projet se přes jezero Tal-y-llyn a Cadair Idris. Po návratu pak mohli využít vlaky Cambrian Railways. V posledních dvaceti letech 80. let 19. století se potřeba břidlice zpomalila. Mnoho lomů propouštělo nebo zavíralo. Dokonce i lomy, které těžily více břidlice kvůli uzavření jiných lomů, často nakonec zavřely. Tím se snížila potřeba vlaků a železniční společnosti vydělávaly méně peněz.
Haydn Jones : 1911-1950
Nakonec byl největší lom v oblasti, Bryn Eglwys, uzavřen. Většina lidí, kteří měli v Abergynolwynu práci, pracovala v tomto lomu. Uzavření lomu poškodilo mnoho lidí. Bryn Eglwys koupil muž, který žil v Abergynolwynu, Henry Haydn Jones. Stal se také poslancem za liberály zastupujícím Merioneth. Zavřený lom byl znovu otevřen v lednu 1911. Haydn Jones neměl žádné peníze, které by do lomu vložil. Když však dělníci začali v lomu těžit, vytěžili břidlici z části "Broad Vein". V této části se nacházela břidlice, která byla velmi tvrdá. Nebyla oblíbená a většina lidí ji nechtěla kupovat. Přestali tedy břidlici ze široké žíly odebírat a začali ji odebírat z úzké žíly, která byla měkčí a lidé ji chtěli kupovat. Postavit novou mysl v úzké žíle bylo velmi nákladné. Proto Haydn Jones, aby ušetřil, udělal do dolu velmi malé vchody, které mnoho lidí považovalo za nebezpečné. Během první světové války prodej břidlice vzrostl, protože lidé začali stavět nové budovy poté, co byly zničeny ve válce.
Po skončení války a po roce 1920 začali lidé více cestovat za památkami Británie. Počet lidí, kteří psali na Talyllyn, vzrostl a místa, kde se kdysi ukládala břidlice, se začala používat k posezení. Turisté si dokonce mohli pronajmout břidlicové vozy, které sloužily pouze k přepravě břidlice, jako zábavu. K přepravě lidí na vagonech se používala gravitační železnice. Od 30. let 20. století se lidé ve vagonech již nemohli vozit. Turisté přinesli do oblasti více peněz a pomohli železnici přežít, ale Haydn Jones nikdy nevydělal.
Nájemní smlouva na Bryn Eglwys skončila v roce 1942. Haydn Jones ji však mohl každý rok prodloužit. Lidé oblast stále navštěvovali jako turisté. V říjnu 1942 jezdily dva zpáteční vlaky v pondělí, ve středu a v pátek. Cesta trvala 45 minut jedním směrem. V úterý, čtvrtek, sobotu a neděli se vlaky nejezdilo. V roce 1946 došlo v Bryn Eglwys ke kolapsu. Lom byl označen za nebezpečný a lidé ho nemohli používat. Byl uzavřen. Haydn Jones provozoval železnici dál a tvrdil, že tak bude činit až do své smrti. V roce 1947 byla většina železnic v Británii odkoupena vládou. Talyllyn zůstal ve vlastnictví Haydna Jonese. V letech 1947-1949 mohli lidé jezdit vlakem dva dny v týdnu. Haydn Jones zemřel 2. července 1950. Železnice jezdila až do 6. října.
