El Ferrocarril Minero de la Sierra de la Demanda fue construido para unir las localidades de Villafría y Monterrubio de la Demanda.

Aunque existían minas de carbón y hierro en diversas localidades de la Sierra de la Demanda, a finales del siglo XIX su valor fue sobreestimado, considerando a la zona como una importante reserva de mineral.

Así pues, entre 1896 y 1900 se construyó la línea del ferrocarril minero, que pretendía transportar el mineral hasta Bilbao enlazando con la línea Madrid-Irún. De Bilbao el mineral se embarcaría hacia Inglaterra o serviría para abastecer a la industria siderúrgica de Vizcaya. Pero los problemas para llegar a un acuerdo con la compañía que operaba el trayecto Madrid-Irún dieron al traste con los planes del Minero.

La compañía que lo construía, The Sierra Company Limited dirigida por Richard Preece Williams (auténtico promotor de la vía), decidió así construir una nueva línea para transportar el mineral directamente desde la mina hasta el puerto. Este proyecto se modificó posteriormente para alargar la nueva vía hasta Madrid, pasando por Burgos, y corrió a cargo de una nueva compañía, la Compañía Anónima Ferroviaria Vasco-Castellana. Mientras las obras de esta línea comenzaban, en 1903, el ferrocarril minero se estaba adaptando para el transporte de viajeros.

La línea Madrid-Burgos-Bilbao jamás se concluyó, ya que la compañía Vasco-Castellana fue declarada en quiebra en 1917. Cuatro años antes, en 1913, el Ministerio de Fomento había prohibido la circulación de trenes por la línea Monterrubio-Villafría debido a su avanzado estado de abandono. De hecho se cree que ya desde 1904 no circulaban trenes por ella.
Aunque tras la 1ª Guerra Mundial hubo un repunte en la extracción de minerales y la vía se comenzó a rehabilitar por parte de una nueva compañía, las obras se paralizaban definitivamente un año después. En los años de la Guerra Civil la vía comenzó a ser desmantelada por los propios vecinos de la zona, quedando finalmente vendido el material y levantados los restos de la vía entre 1941 y 1947.