Origini e costruzione: fino al 1866
L'estrazione dell'ardesia iniziò sulle colline sopra Tywyn nel 1830. Anche se molte piccole cave e livelli di prova sono stati stabiliti, solo una grande cava è stata sviluppata nella regione. Era a Bryn Eglwys, 7 miglia (11 km) a nord est della città. I lavori sotterranei iniziarono all'inizio degli anni '40 del XIX secolo. Nel 1847 la cava era stata lavorata dal proprietario terriero locale John Pughe. Le ardesie finite furono inviate a cavallo di un cavallo da soma al molo di Pennal. Furono poi trasferite su barche per un viaggio fluviale ad Aberdyfi (conosciuta anche come Aberdovey). Infine furono caricate su navi d'alto mare. Si trattava di un sistema di trasporto complesso e costoso che limitava la produzione della cava. Nel 1861 lo scoppio della guerra civile americana tagliò le forniture di cotone ai mulini del nord-ovest dell'Inghilterra. Di conseguenza, alcuni prosperi proprietari di mulini cercarono nuove opportunità commerciali per diversificare i loro interessi. Uno di questi proprietari era William McConnel del Lancashire. Nel 1859 acquistò una casa vicino a Dolgellau, a nord di Tywyn. Nel gennaio 1864, McConnel formò la Aberdovey Slate Company. La società affittò il terreno, compreso Bryn Eglwys, dal proprietario terriero Lewis Morris di Machynlleth.
McConnel ha deciso di migliorare Bryn Eglwys per aumentare la sua produzione. Nel 1865 la sua società stanziò dei fondi per la costruzione di una ferrovia a scartamento ridotto che collegava la cava con il porto di Aberdyfi. La ferrovia a scartamento standard di Aberystwyth e la Welsh Coast Railway si stava però espandendo rapidamente dalla sua base di Machynlleth. Nel 1863 questa ferrovia aveva raggiunto Tywyn, così McConnel decise di costruire la sua linea dalla cava a Tywyn. Questo era il punto più vicino dove l'ardesia poteva essere trasferita alla ferrovia a scartamento standard. Questo nonostante l'iniziale isolamento della linea dal resto del sistema a causa delle difficoltà di collegamento con l'estuario dell'Afon Dyfi a sud. Un Atto del Parlamento (28 e 29 Vict, cap cccxv) che permetteva alla società di gestire i treni passeggeri come ferrovia pubblica ricevette il 5 luglio 186 il Royal Assent, la società nominò James Swinton Spooner come ingegnere per la costruzione. Egli stabilì i piani per una linea relativamente diritta che sale costantemente da Tywyn alla cava e i lavori iniziarono rapidamente. Nel settembre del 1866 la costruzione era avanzata al punto che l'ispettore del Board of Trade, il capitano Henry Tyler, poteva effettuare una prima ispezione e fare un rapporto.
Il rapporto di Tyler ha portato a un'insolita alterazione. Si è scoperto che il misuratore di carico della linea era troppo piccolo. La larghezza interna dei ponti era di soli 277 cm, ma le carrozze passeggeri della ferrovia erano larghe 161,3 cm. Questo lasciava uno spazio libero inferiore a 61 cm su entrambi i lati, che era inferiore allo spazio minimo richiesto di 76 cm. Per alleviare questo problema, McConnel ha proposto che le porte su un lato di ogni carrello fossero sbarrate in modo permanente e che il binario si spostasse fuori centro sotto i ponti. Questo permetterebbe un adeguato spazio libero almeno sul lato con porte e significherebbe che i passeggeri potrebbero scendere dalle carrozze se il treno si fermasse sotto un ponte. Tyler ha accettato questa disposizione, e a tutt'oggi tutte le carrozze del Talyllyn hanno porte su un solo lato, una caratteristica insolita per una ferrovia pubblica. Questa caratteristica è tuttavia condivisa con la vicina Corris Railway, anche se per motivi diversi. Tyler ha anche richiesto di migliorare le prime due locomotive a vapore della ferrovia, poiché la locomotiva n. 1 soffriva di un eccessivo "movimento verticale" e la n. 2 soffriva di "oscillazione orizzontale". La n. 1 fu restituita al suo costruttore, dove fu aggiunta una serie di ruote di traino per ridurre lo sbalzo posteriore. Le molle del n. 2 sono state regolate e i perni di manovella accorciati per ridurre l'oscillazione.
Successo dopo McConnel: 1886-1880s
La ferrovia si è aperta con due locomotive, una era una carrozza e l'altra trasportava merci. Erano gestite secondo la regola "una locomotiva a vapore" per evitare che si scontrassero tra loro. All'inizio le locomotive erano tenute in un capannone di legno a Ty Dwr nella stazione di Abergynolwyn. Questo era il periodo in cui il principale dipartimento di ingegneria del Tayllyn era in costruzione a Pendre. Il dipartimento di ingegneria aprì il 17 febbraio 1867.
Quando Talyllyn ha aperto, ha visitato due stazioni ferroviarie, una a Pendre e l'altra a Abergynolwyn. Nel 1867, la stazione di Rhydyronen aprì. Nel 1873 aprirono le stazioni di Brynglas e Dolgoch. Alla fine, fu aperta una linea che andava dalla stazione di Abergynolwyn al villaggio di Abergynolwyn. La gente poteva percorrere una salita in discesa dalla stazione fino alla città. Da lì, la gente poteva prendere uno dei tanti tram che attraversavano il villaggio. Forniture come carbone, materiali da costruzione e altre cose venivano inviate lungo la salita dalla stazione ferroviaria al villaggio.
La ferrovia ha utilizzato locomotive a vapore quando si è aperta. Le due locomotive originali sono state realizzate da Fletcher, Jennings & Co. di Whitehaven in Cumbria. Entrambe sono utilizzate ancora oggi, ma molte delle parti interne ed esterne sono state sostituite. Talyllyn ha un calibro raro. Si pensa che corrisponda allo scartamento della Corris Railway. Le locomotive di Talyllyn potrebbero essere le più vecchie del loro genere per assicurarsi che si adattino a quel tipo di scartamento. Le locomotive, Talyllyn e Dolgoch, erano usate per trasportare l'ardesia dalla cava di Tywyn. Trasportava anche altre cose. I treni che trasportavano persone, chiamati treni passeggeri, viaggiavano tra Abergynolwyn, Dolgoch e Pendre. Anche gli uomini che lavoravano nelle cave viaggiavano sui treni, nonostante questi non potessero essere utilizzati dal pubblico. Quei treni viaggiavano da Abergynolwyn a Alltwyllt e a Nant Gwernol.
La linea ha avuto molto successo quando ha aperto. Dal 1880, 300 persone lavoravano nell'industria locale dell'ardesia. Ogni anno venivano inviate in treno oltre 8.000 tonnellate di ardesia (8.100 tonnellate). Più di 11.500 persone viaggiarono per la prima volta in treno nel 1867. Nel 1877, oltre 23.000 persone utilizzavano il treno.
Si fanno meno soldi: 1880s-1910
A partire dagli anni Ottanta del XIX secolo, il "Grand Tour" era molto popolare tra le persone che visitavano la zona, chiamate turisti. La gente poteva prendere i treni Talyllyn e Corris e passare attraverso il lago Tal-y-llyn e Cadair Idris. Poi, al loro ritorno, potevano utilizzare i treni delle ferrovie cambriane. Il bisogno di ardesia rallentò per gli ultimi vent'anni del 1880. Molte cave licenziarono o chiusero. Anche le cave che scavavano più ardesia a causa della chiusura di altre cave spesso chiudevano alla fine. Questo fece diminuire il bisogno di treni e fece sì che le compagnie ferroviarie guadagnassero meno soldi.
Haydn Jones : 1911-1950
Alla fine, la più grande cava della zona, Bryn Eglwys ha chiuso. La maggior parte delle persone che avevano un lavoro ad Abergynolwyn lavoravano in quella cava. Molte persone rimasero ferite dalla chiusura. Un uomo che viveva ad Abergynolwyn, di nome Henry Haydn Jones, comprò Bryn Eglwys. Divenne anche deputato dei liberali che rappresentavano Merioneth. La cava, che aveva chiuso, riaprì nel gennaio 1911. Haydn Jones non aveva soldi da mettere nella cava. Ma, quando gli operai iniziarono ad estrarre in cava, estrassero l'ardesia dalla "Vena Larga". Quella sezione aveva l'ardesia che era molto dura. Non era popolare e la maggior parte delle persone non voleva comprarla. Smisero di prendere l'ardesia dalla Vena Larga e cominciarono a prendere l'ardesia dalla "Vena Stretta", che aveva l'ardesia più morbida e che la gente voleva comprare. Era molto costoso costruire una nuova mente nella Vena Stretta. Così, per risparmiare denaro, Haydn Jones fece delle piccole entrate nella miniera, considerate da molti insicurezze. Le vendite di ardesia aumentarono durante la prima guerra mondiale perché la gente iniziò a costruire nuovi edifici dopo che furono distrutti durante la guerra.
Dopo la fine della guerra, e dopo il 1920, la gente ha iniziato a viaggiare di più per vedere le bellezze della Gran Bretagna. Il numero di persone che scrivevano sul Talyllyn aumentò e i posti che una volta erano conservati in ardesia furono usati per far sedere la gente, invece. I turisti potevano anche noleggiare carri di ardesia, che venivano usati solo per trasportare l'ardesia, come una cosa divertente da provare. Una ferrovia a gravità veniva usata per spostare le persone sui carri. A partire dagli anni '30 la gente non poteva più viaggiare sui carri. I turisti portavano più soldi nella zona e aiutavano la ferrovia a sopravvivere, ma Haydn Jones non ha mai fatto soldi.
Il contratto d'affitto su Bryn Eglwys è terminato nel 1942. Ma Haydn Jones poteva rinnovarlo ogni anno. La gente continuava a visitare la zona come turisti. Nell'ottobre 1942, due treni di andata e ritorno circolavano il lunedì, il mercoledì e il venerdì. Il viaggio durava 45 minuti di sola andata. Non permettevano di salire sui treni il martedì, il giovedì, il sabato e la domenica. Nel 1946 ci fu un crollo a Bryn Eglwys. La cava fu chiamata pericolosa e la gente non poteva usarla. Era chiusa. Haydn Jones continuò a far funzionare la ferrovia e disse che l'avrebbe fatto fino alla morte. Nel 1947, la maggior parte delle ferrovie in Gran Bretagna furono acquistate dal governo. Talyllyn rimase di proprietà di Haydn Jones. Tra il 1947 e il 1949, la gente poteva viaggiare sul treno due giorni alla settimana. Haydn Jones morì il 2 luglio 1950. La ferrovia continuò a funzionare fino al 6 ottobre.