Дорога построена при поддержке Днепропетровского паровозоремонтного завода. Это самая первая ДЖД на Украине. Проектированием дороги занимались исключительно дети, окончательный проект утвердили комсомольцы Днепропетровского института инженеров транспорта. Строительство дороги началось весной 1936 года и закончилось 6 июля того же года. Строилась она, как и все довоенные ДЖД, методом комсомольских субботников.

Дорога располагается, практически, в центре Днепропетровска, в красивейшем парке Чкалова (ныне парк Глобы), вокруг пруда и хорошо вписывается в комплекс аттракционов. Над прудом по эстакаде проходит центральная аллея парка, и для пропуска линии дороги были построены два тоннеля, протяженностью 10 и 30 метров, которым дали имена Пушкина и Маяковского. Были построены две станции: Жовтень (в пер. с укр. − Октябрь, сейчас Пионерская) — главная станция, где и расположилось управление дороги, Комсомольск (впоследствии Комсомольская), и платформа Депо имени Чапаева, рядом с которой расположилось вагонно-локомотивное депо.

Дорога была оборудована телеграфной радиосвязью, а на станциях была громкоговорящая связь. Вообще, Днепропетровская ДЖД была одной из самых передовых в плане технического оснащения.

В 1941 году с началом войны дорога закрылась. Вскоре Днепропетровск был оккупирован немцами. За время войны дорога была практически полностью разрушена — рельсы сняты, станции сожжены, паровозы уничтожены. Лишь вагоны удалось вернуть на детскую дорогу. Но уже в 1944 году дорога была восстановлена. Вместо утраченных паровозов дорога получила паровоз серии 159. Станция Комсомольск после войны не восстанавливалась.