Официальное решение о создании Горьковской детской железной дороги было принято Горьковским обкомом ВКП(б) 13 мая 1939 года. Железная дорога была построена в том же году. 8 ноября 1939 года было торжественно открыто движение поездов. Вскоре после открытия детской железной дороге было присвоено имя писателя А.М. Горького.
На момент открытия Горьковская детская железная дорога являлась крупнейшей в СССР — протяжённость главного пути составляла свыше девяти километров (9 100 метров — главный путь, 11 200 метров — развёрнутая длина). Пассажиры пользовались детской железной дорогой не только для «развлекательных» поездок. Благодаря большой протяжённости и выгодному географическому положению, дорога, по сути, стала одним из видов городского транспорта, дублирующим перегруженные трамвайные маршруты.
В период Великой Отечественной войны «Малая Горьковская железная дорога» не работала. Её имущество было частично передано на нужды обороны. Движение поездов возобновилось лишь в 1946 году.
На сегодняшний день протяженность ДЖД составляет 3,2 км, на магистрали действуют 3 станции: "Родина", "Пушкино", "Счастливая". Поезда отправляются и прибывают на станцию "Родина".
За время существования ДЖД на ней было подготовлено более 35 тысяч юных железнодорожников. В кружках и студиях занимается более 1100 детей, из них в железнодорожных кружках – более 700 человек.
Летняя поездная практика на ДЖД по традиции начинается 1 июня – в День защиты детей и завершается в конце августа. По "Малой Горьковской магистрали" в течение лета отправляется около 250 пар поездов и перевозится около 7 тыс. пассажиров. Филиалы ДЖД работают на ст. Юдино, ст. Муром, ст. Нечаевская, ст. Горький-Сортировочный.
В летнее время на Детской железной дороге действует профильный лагерь с дневным пребыванием "Юный железнодорожник". Он также открывается 1 июня. Во время пребывания в лагере дети совершают экскурсии по историческим и памятным местам Нижегородской области, посещают музеи, знакомятся с базовыми предприятиями Горьковского железнодорожного узла.
Детская железная дорога – центр эстетического воспитания школьников и подростков Нижнего Новгорода. Среди кружков и студий ДЖД - не только те, которые имеют железнодорожный профиль, но и фото-видеостудия, изостудия, студии эстрадной песни и танца, радиокружок, спортивные секции.
Детей принимают в кружки ДЖД с 10 лет. На первом году обучения ребята исполняют обязанности стрелочника, путевых рабочих. На третьем им доверяют работу дежурного по станции, вагонного мастера, машиниста тепловоза. Естественно, дети делают все под строгим контролем взрослых, при особом соблюдении мер безопасности. Техника, используемая ДЖД, имеет особые дополнительные ресурсы обеспечения безопасности.