1908年（明治41年）7月、能代（現・東能代）～能代町（現・能代）間が開通。
後に能代線と名称を改め、青森県側では1918年（大正7年）に私鉄・陸奥鉄道の川部～五所川原間が開通。
その後、五所川原～能代間を結ぶ路線として、五所川原線および能代線の延伸工事が進められ、1927年（昭和2年）には陸奥鉄道が五所川原線に編入されました。
1936年（昭和11年）7月、全線が開通し、両線の頭文字を取って「五能線」と名付けられました。

スタート当初は、住民の生活路線としてなくてはならない路線でしたが、やがてモータリゼーションの影響もあり、生活路線からの転換を図ることになりました。

海風を肌で感じられる展望デッキ付きの「ノスタルジックビュートレイン」が1990年（平成2年）に運転を開始。1993年に沿線の白神山地が世界自然遺産に登録された事もあり、新たな観光列車の検討が浮上しました。
その後、秋田県に新幹線がデビューするという画期的なニュースがもたらされ、観光路線が具体的になったのです。
1997年（平成9年）秋田新幹線こまちの開業と共にリゾートしらかみが開業。人気のローカル線としての歴史を歩み始めたのです。