Origines et construction : jusqu'en 1866
L'extraction de l'ardoise a commencé dans les collines au-dessus de Tywyn dans les années 1830. Bien que de nombreuses petites carrières et niveaux d'essai aient été établis, une seule grande carrière a été développée dans la région. Il s'agit de Bryn Eglwys, à 11 km au nord-est de la ville. Les travaux souterrains ont commencé au début des années 1840. En 1847, la carrière était exploitée par le propriétaire terrien local John Pughe. Les ardoises finies étaient envoyées par des chevaux de bât au quai de Pennal. Elles étaient ensuite transférées sur des bateaux pour un voyage fluvial jusqu'à Aberdyfi (également connu sous le nom d'Aberdovey). Enfin, elles étaient chargées dans des navires de mer. Ce mode de transport complexe et coûteux limitait la production de la carrière. En 1861, le déclenchement de la guerre civile américaine a coupé l'approvisionnement en coton des usines du nord-ouest de l'Angleterre. En conséquence, un certain nombre de propriétaires de moulins prospères ont cherché de nouvelles opportunités commerciales pour diversifier leurs intérêts. L'un de ces propriétaires était William McConnel, du Lancashire. En 1859, il achète une maison près de Dolgellau, au nord de Tywyn. En janvier 1864, McConnel crée la société Aberdovey Slate Company. La société loue le terrain, y compris Bryn Eglwys, au propriétaire, Lewis Morris de Machynlleth.
McConnel a entrepris d'améliorer Bryn Eglwys afin d'augmenter sa production. En 1865, sa société a alloué des fonds à la construction d'une voie ferrée à voie étroite reliant la carrière au port d'Aberdyfi. Cependant, l'Aberystwyth and Welsh Coast Railway à écartement normal se développe rapidement à partir de sa base de Machynlleth. En 1863, ce chemin de fer avait atteint Tywyn, et McConnel décida donc de construire sa ligne de la carrière à Tywyn. C'était le point le plus proche où l'ardoise pouvait être transférée sur la voie ferrée à écartement normal. Et ce, malgré l'isolement initial de la ligne par rapport au reste du système, en raison des difficultés à franchir l'estuaire de l'Afon Dyfi au sud. Une loi du Parlement (28 et 29 Vict, cap cccxv) permettant à la compagnie d'exploiter des trains de passagers comme un chemin de fer public a reçu la sanction royale le 5 juillet 186. La compagnie a nommé James Swinton Spooner comme ingénieur pour la construction. Il établit les plans d'une ligne relativement droite montant régulièrement de Tywyn à la carrière et les travaux commencèrent rapidement. En septembre 1866, la construction avait avancé au point que l'inspecteur du Board of Trade, le capitaine Henry Tyler, pouvait faire une première inspection et un rapport.
Le rapport de Tyler a conduit à une altération inhabituelle. Il a été découvert que le gabarit de chargement de la ligne était trop petit. La largeur intérieure des ponts supérieurs n'était que de 277 cm, mais les voitures de voyageurs de la compagnie ferroviaire avaient 161,3 cm de large. Il restait donc moins de 61 cm de chaque côté, ce qui était inférieur à la largeur minimale requise de 76 cm. Pour remédier à ce problème, McConnel a proposé que les portes d'un côté de chaque wagon soient barrées en permanence et que la voie soit décentrée sous les ponts. Cela permettrait un dégagement adéquat au moins du côté où se trouvent les portes et signifierait que les passagers pourraient sortir des voitures si le train s'arrêtait sous un pont. Tyler a accepté cet arrangement et, à ce jour, toutes les voitures du Talyllyn ont des portes d'un seul côté, ce qui est inhabituel pour un chemin de fer public. Cette caractéristique est toutefois partagée avec le Corris Railway voisin, bien que pour des raisons différentes. Tyler exige également que des améliorations soient apportées aux deux premières locomotives à vapeur du chemin de fer, car la locomotive n° 1 souffre d'un "mouvement vertical" excessif et la n° 2, d'une "oscillation horizontale". La locomotive n° 1 fut renvoyée à son constructeur où un jeu de roues arrière fut ajouté pour réduire le porte-à-faux arrière. Les ressorts du n° 2 ont été ajustés et les manetons raccourcis pour réduire son oscillation.
Le succès après McConnel : 1886-1880s
Le chemin de fer s'est ouvert avec deux locomotives, l'une était un wagon et l'autre transportait des marchandises. Elles fonctionnaient selon la règle "une machine à vapeur" pour éviter qu'elles ne s'écrasent l'une contre l'autre. Au début, les locomotives étaient gardées dans un hangar en bois à Ty Dwr, à la gare d'Abergynolwyn. C'était à l'époque où le principal département d'ingénierie de la Tayllyn était en construction à Pendre. Le département d'ingénierie a ouvert ses portes le 17 février 1867.
Lorsque Talyllyn a ouvert, il a visité deux gares, l'une à Pendre et l'autre à Abergynolwyn. En 1867, la gare de Rhydyronen a ouvert. En 1873, les gares de Brynglas et Dolgoch ont ouvert. Finalement, une ligne reliant la gare d'Abergynolwyn au village actuel d'Abergynolwyn a été ouverte. Les gens pouvaient descendre une colline de la gare jusqu'au village. De là, les gens pouvaient prendre l'un des nombreux trams qui traversaient le village. Des fournitures comme le charbon, les matériaux de construction et d'autres choses étaient envoyées sur la pente de la gare au village.
Le chemin de fer utilisait des locomotives à vapeur lors de son ouverture. Les deux premières locomotives ont été fabriquées par Fletcher, Jennings & Co. de Whitehaven dans le Cumbria. Toutes deux sont encore utilisées aujourd'hui, mais de nombreuses pièces intérieures et extérieures ont été remplacées. La Talyllyn a une jauge rare. On pense qu'il correspond à l'écartement de la Corris Railway. Les locomotives de Talyllyn sont peut-être les plus anciennes de leur genre, ce qui permet de s'assurer qu'elles sont adaptées à ce type d'écartement. Les locomotives, Talyllyn et Dolgoch, transportaient l'ardoise de la carrière de Tywyn. Elles transportaient également d'autres choses. Les trains qui transportaient des personnes, appelés trains de voyageurs, circulaient entre Abergynolwyn, Dolgoch et Pendre. Les hommes qui travaillaient dans les carrières voyageaient également en train, même si ces trains ne pouvaient pas être utilisés par le public. Ces trains se rendaient d'Abergynolwyn à Alltwyllt et à Nant Gwernol.
La ligne a connu un grand succès lors de son ouverture. À partir de 1880, 300 personnes travaillaient dans l'industrie locale de l'ardoise. Plus de 8 000 tonnes longues (8 100 t) d'ardoise étaient envoyées par train chaque année. Plus de 11 500 personnes ont commencé à faire circuler les trains en 1867. En 1877, plus de 23 000 personnes utilisaient le train.
On gagne moins d'argent : 1880s-1910
À partir des années 1880, le "Grand Tour" a été populaire auprès des personnes qui visitaient la région, appelées touristes. Les gens pouvaient prendre les trains Talyllyn et Corris et passer par le lac Tal-y-llyn et Cadair Idris. Puis, à leur retour, ils pouvaient utiliser les trains de la Cambrian Railways. Le besoin d'ardoise s'est ralenti pendant les vingt dernières années des années 1880. De nombreuses carrières ont licencié ou fermé. Même les carrières qui ont creusé davantage d'ardoise en raison de la fermeture d'autres carrières ont souvent fini par fermer. Cela a réduit le besoin de trains et a permis aux compagnies de chemin de fer de gagner moins d'argent.
Haydn Jones : 1911-1950
Finalement, la plus grande carrière de la région, Bryn Eglwys, a fermé. La plupart des personnes qui avaient un emploi à Abergynolwyn travaillaient dans cette carrière. Beaucoup de gens ont été blessés par la fermeture. Un homme qui vivait à Abergynolwyn, nommé Henry Haydn Jones, a acheté Bryn Eglwys. Il est également devenu député libéral représentant Merioneth. La carrière, qui avait fermé, rouvrit en janvier 1911. Haydn Jones n'avait pas d'argent à investir dans la carrière. Mais, lorsque les ouvriers ont commencé à exploiter la carrière, ils ont extrait l'ardoise de la section "Broad Vein". Cette section avait une ardoise très dure. Elle n'était pas populaire et la plupart des gens ne voulaient pas l'acheter. Ils ont arrêté de prendre de l'ardoise du filon Broad et ont commencé à prendre de l'ardoise du filon Narrow, qui avait de l'ardoise plus tendre et que les gens voulaient acheter. Il était très coûteux de construire un nouvel esprit dans le filon étroit. Donc, pour économiser de l'argent, Haydn Jones a fait de très petites entrées dans la mine, qui étaient considérées comme peu sûres par beaucoup de gens. Les ventes d'ardoises ont augmenté pendant la Première Guerre mondiale parce que les gens ont commencé à construire de nouveaux bâtiments après leur destruction pendant la guerre.
Après la fin de la guerre, et après 1920, les gens ont commencé à voyager davantage pour voir les curiosités de la Grande-Bretagne. Le nombre de personnes qui écrivaient sur le Talyllyn a augmenté et les endroits qui, autrefois, stockaient de l'ardoise ont été utilisés pour asseoir les gens, à la place. Les touristes pouvaient même louer des wagons d'ardoise, qui ne servaient qu'à transporter de l'ardoise, pour s'amuser. Un chemin de fer par gravité était utilisé pour déplacer les gens dans les wagons. À partir des années 1930, les gens ne pouvaient plus monter dans les wagons. Les touristes ont apporté plus d'argent dans la région et ont aidé le chemin de fer à survivre, mais Haydn Jones n'a jamais gagné d'argent.
Le contrat de location de Bryn Eglwys a pris fin en 1942. Mais, Haydn Jones pouvait le renouveler chaque année. Les gens continuaient à visiter la région en tant que touristes. En octobre 1942, deux trains de retour circulaient les lundi, mercredi et vendredi. Le trajet durait 45 minutes dans un sens. Ils ne laissaient pas les gens monter dans les trains les mardi, jeudi, samedi et dimanche. En 1946, il y eut un effondrement à Bryn Eglwys. La carrière a été qualifiée de dangereuse et les gens ne pouvaient pas l'utiliser. Elle a été fermée. Haydn Jones a continué à faire fonctionner le chemin de fer et a dit qu'il le ferait jusqu'à sa mort. En 1947, la plupart des chemins de fer en Grande-Bretagne ont été achetés par le gouvernement. Talyllyn est resté la propriété de Haydn Jones. Entre 1947 et 1949, les gens pouvaient prendre le train deux jours par semaine. Haydn Jones est mort le 2 juillet 1950. Le chemin de fer continua à fonctionner jusqu'au 6 octobre.