山代線の前身は山代軌道で、明治38年、山代温泉の旅館経営者の間に馬車鉄道敷設の計画が持ち上がった。
明治39年3月、山代軌道が設立され明治44年3月、山代～動橋間5．1kmが開通、16人乗り車両8両、従業員7人で営業を開始した。
大正元年9月の株主総合で、当時発足準備中の温泉電軌が設立のうえは山代軌道は解散し温泉電軌に譲渡することを決議した。
その温泉電気軌道は大正2年11月、資本金100万円で設立され、12月に山代軌道を継承して、電化工事に着手した。
大正3年10月、河南～山代東口間が営業を開始して山中～山代～大聖寺間を河南で結び、さらに粟津線山代東口～粟津温泉間の営業を始めて粟津温泉とも結んだ。
また同社は大正15年には大聖寺川上流に建設した発電所からの送電を開始して、自家用動力として使用したほか余剰電力を近在の旅館、織物工場へ供給するなど電力供給事業にも乗り出した。
昭和に入ってからは、山中～大聖寺～山代間、山代～動橋～片山津間、さらには動橋～那谷間のバス営業も行うなど事業の拡張を図った。しかし戦争政策により、昭和17年12月、電力供給事業を北陸配電へ譲渡、翌18年1月に旅客自動車運送事業を石川交通へ、貨物自動車運送事業を北陸貨物自動車へそれぞれ譲渡した。昭和18年6月の株主総会で戦時統合による北陸鉄道への合併を決議して「温電」の名称は消えた。
昭和37年（1962）7月7日、鉄道加南線へ会社では初のデラックス・ロマンスカー「くたに」号が運転を開始した。灰青色と鮮やかな朱色のツートンカラーで北陸線の近代化に伴い県外観光客の入り込み増を見込み、この輸送に当てた。
翌昭和38年7月13日、加南線に全国で初めてのオールアルミ製電車「しらさぎ」号を運転した。「くたに」号と同じく転換ロマンス・シートの座席で、外装の窓下には金色アルマイト帯を配し、アルミカーの外観に美しいアクセントをつけ、業界に先駆けた車両軽量化は話題を呼んだ。
昭和36年（1961）ごろから鉄道線の赤字がはなはだしく，経営を悪化に導いていたため，会社は43年（1968）10月，鉄道線の全面廃止，バス輸送への転換を公表したが，その後，知事・金沢市長の要請もあり，石川総線と浅野川線は存続させ，その他の各線はバス輸送に転換する方針を決定していた。
新動橋～山代～河南間6．3㎞を含む加南線の場合，昭和26年（1951）にデラックス電車が運転を始めたころは文字どおり温泉ドル箱線としての役割を果たし，昭和37年（1962）ごろまで，県内・県外から入り込む多数の観光客でにぎわったが，その後，道路の改修が年と共に進み，観光客は観光バス・マイカー・旅館マイクロバスなどに移行し，しだいに衰微していった。更に加賀温泉駅が開果してから，国鉄大聖寺・動橋両駅共，優等列車は通過のため，この両駅と接続する加南線への入り込み客は激減し，新しい輸送手段への脱皮は動かせないものとなった。
こうしたすう勢から昭和45年（1970）6月29日，北陸鉄道は加南線廃止を提案した。次いで9月11日から沿線自治体の首長に加南線廃止の申し入れを行った。その後，10数回の折衝を重ねたが，加賀市の同意は得られなかった。一方，山中町は昭和46年（1971）3月4日，町議会が条件闘争に切り替え廃止に同意したので，北陸鉄道は4月中廃止を目標に労組・加賀市の同意を待たず，運輸省・名古屋陸運局に対し加南線廃止の許可申請を行い，運輸省の裁定を待った。
その後，運輸審議会は聴問会を開き加賀市・会社双方から事情を聴取し，7月2日廃止を許可した。かくて7月10日限りで電車は廃止され，翌11日からバス輸送に切り替えられた。
新動橋駅発最終列車には吉田山代温泉観光協会会長と増川北陸鉄道常務をはじめ、労組幹部も分担して乗り込み，沿線市民に対し長い間の愛顧にこたえた。
廃止式場にあてられた山代駅待合室に張り巡らされた「さようなら，もう，あえない電車くん」と添え書きした山代幼稚園児の絵が特に印象的であった。
こうして馬車鉄道以来72年，電化してから59年を経過した電車は，加賀温泉郷から完全に姿を消したのであった。
加南線（山中・山代・粟津・片山津）は転換後、北陸鉄道の子会社である「加賀温泉バス」に移管されている。
加賀温泉駅と山代・山中とを結ぶ「温泉山中線」は、鉄道時と異なり、先に山代温泉を経由する。
鉄道山代線を直接継承するのは動橋線で、山代温泉～動橋駅～片山津温泉で運転されているが、本数は一日５往復できわめて少ない。
このほかにも加賀温泉郷を結ぶバスとして、北陸鉄道が金沢駅前から辰口温泉・粟津温泉・山代温泉・山中温泉を結ぶ「温泉特急バス」、小松空港から片山津温泉・山中温泉・山代温泉を結ぶ「温泉空港バス」を、週末のみだが北陸鉄道と名古屋鉄道によって名古屋駅から加賀温泉郷へ直通するバスが運転されている。