Setesdalsbanen fra Kristiansand til Byglandsfjord ble åpnet i 1896. Da hadde midlertidig trafikk mellom Kristiansand til Hægeland pågått i ett år, begrenset til Kristiansand-Grovane den siste måneden før åpningen.
Setesdalsbanen var bygget med vanlig smalspor, men med krappere kurver enn NSBs øvrige smalsporbanene. Banens offisielle navn frem til 1. oktober 1921 var Setersdalsbanen.
Strekningen Kristiansand–Grovane ble i 1938 lagt om til normalspor og innlemmet i Sørlandsbanen.
Setesdalsbanen fra Grovane til Byglandsfjord ble som den siste av NSBs baner med sporvidde 1067 mm, nedlagt fra 2. september 1962. Den nederste delen av banen ble tatt i bruk som museumsbane i 1964. Museumsbanen går fra 2004 frem til Røyknes.