Vidzemes pievedceļu sabiedrība 210 km garo Pļaviņu - Valkas šaursliežu dzelzceļa līniju sāka būvēt 1898. gadā vienlaicīgi no abiem galapunktiem un jau 1902. gadā tika atklāta pagaidu vilcienu kustība līdz Alūksnei, bet pēc gada - nodota ekspluatācijā visa līnija. Laika gaitā šaursliežu dzelzceļu līnija tika saīsināta - vispirms 1916. gadā posmu Pļaviņas - Gulbene pārbūvēja par platsliežu dzelzceļu, bet kopš 1973. gada vilciens kursē tikai posmā Gulbene - Alūksne.

Šobrīd Gulbenes - Alūksnes šaursliežu dzelzceļa līnijā pēc oficiālā iedalījuma ir viena stacija (Gulbene) un 9 pieturas punkti. Nozīmīgākajos no tiem - Kalnienā, Stāmerienē, Papardē, Umerniekos un Alūksnē atrodas vēsturiskās staciju ēkas.
Pēc Otrā pasaules kara starp Gulbenes un Stāmerienes stacijām ierīkoja Birzes pieturas punktu, bet 1970. - 1980. gados tika izveidotas pieturvietas Pūriņi, Dunduri, Vējiņi, uzstādot tajās nelielas uzgaidāmās nojumes pasažieriem.

Gulbenes stacija (0. km)
Vecgulbenes šaursliežu dzelzceļa stacija (Viestura ielā 10) celta 20. gs. sākumā, vienlaikus ar dzelzceļa līnijas būvniecību. Vidzemes pievedceļu sabiedrības būvētās mūra ēkas arhitektoniski veidotas vienā stilā - sarkanu ķieģeļu konstrukcijā ar dekoratīvām ķieģeļu joslām un logailu apdarēm. Visās stacijās pēc vienota plāna atrodas pasažieru uzgaidāmā telpa, dienesta telpas, kase un arī stacijas priekšnieka dzīvoklis.
Ēka kā stacija izmantota līdz 1930. gadiem, kad visus pasažierus sāka apkalpot jaunā Gulbenes platsliežu dzelzceļa stacija. Vēlāk ēka pielāgota dzīvokļu vajadzībām.
Šeit pie 1926. gadā celtās Gulbenes dzelzceļa stacijas pasažieru ēkas sākas šaursliežu dzelzceļa maršruts Gulbene - Alūksne. Ēka celta klasicisma stilā pēc pazīstamā arhitekta, profesora Pētera Federa (1868 - 1936) projekta. Tās celtniecība pabeigta 1926. gadā.
Ēka sagrauta 1944. gadā uzlidojumu laikā, tā atjaunota sākotnējā izskatā tūlīt pēc kara.
Arhitektoniski iespaidīgā ēka celta pēc pazīstamā arhitekta, profesora Pētera Federa (1868–1936) projekta platsliežu dzelzceļa vajadzībām, taču 1939. gadā pasažieru ērtībai pie platsliežu stacijas tika pievilkts šaursliežu sliežu ceļš. Gulbene stacijas ēka līdz ar citām dzelzceļa ēkām stipri cieta 1944. gadā padomju aviācijas uzlidojuma laikā. Gandrīz pilnībā nopostīto pasažieru ēku faktiski uzbūvēja no jauna vācu karagūstekņi. Atjaunošanas darbs tika paveikts labā kvalitātē, un ēka arhitektoniski un plānojuma ziņā būtiski neatšķiras no oriģināla. Tā joprojām ir viena no lielākajām un greznākajām dzelzceļa staciju ēkām Latvijā.
Iepretī Gulbenes stacijas ēkai atrodas depo, kā arī šaursliežu dzelzceļa Vecgulbenes stacijas ēka un dzelzceļnieku dzīvojamās ēkas.
Pirmās šaursliežu dzelzceļa lokomotīvju un vagonu depo ēkas uzcēla 20. gadsimta sākumā, bet 1944. gadā tās tika sagrautas un nav atjaunotas.
Patreizējais platsliežu depo (Viestura iela 12) kopā ar griezuli, kuru izmanto ritošā sastāva novietošanai depo, celts 1930. gadu beigās, bet kara laikā cietis. Depo atjaunots un paplašināts 1945. gadā, tam līdzās uzbūvējot arī piebūvi ar trim sliežu ceļiem šaursliežu depo vajadzībām.
Depo apsaimnieko SIA "Gulbenes - Alūksnes bānītis", šeit atrodas arī mehāniskās darbnīcas un uzņēmuma administrācija. Pēdējos gados depo telpās iekārtota arī pirts un kafejnīca.

Birzes pieturas punkts (4. km)
Izveidots pēc Otrā pasaules kara. 1980. gados uzbūvētā pasažieru nojume ir zudusi – pieturvietu iezīmē pie staba piestiprināts tās nosaukums.

Pūriņu pieturas punkts (6. km)
Saukts arī "Pienakalns" un "6. kilometrs". 1980. gados uzbūvēta pasažieru nojume.

Stāmerienes pieturas punkts (agrāk stacija) (10. km)
Stacija atrodas Stāmerienas pagasta centrā (senākais vietvārds Vārgaļi), kas sācis veidoties 1907. gadā, jo šeit sākotnēji bija plānots ierīkot mezgla staciju Pļaviņu - Valkas un Abrenes - Sitas dzelzceļa pagarinājumam.
Sākotnēji stacijas nosaukums bija Stāmere, lai saskaņotu staciju nosaukumus ar jaunajiem vietvārdiem ar 1927. gada 1. maiju stājās spēka Dzelzceļu virsvaldes rīkojums par staciju pārdēvēšanu. Stāmeres staciju pārdēvēja par Stāmerieni.
Stāmerienā vēsturiski izveidojušies divi centri - viens ap dzelzceļa staciju, bet otrs vairāku kilometru attālumā - ap bijušo Stāmerienas muižas centru. Tur ceļotājiem ieteicams apskatīt Stāmerienas pili un ezeru, kā arī Svētā Ņevas Aleksandra pareizticīgo baznīcu. No Stāmerienas stacijas ir tuvākais ceļš uz atpūtas vietu "Vonadziņi" pie Ludza ezera.
Stacijas pasažieru ēka būvēta reizē ar dzelzceļa līniju un arhitektoniski veidota 20.gs. sākumam raksturīgā stilā - sarkanu ķieģeļu konstrukcijā ar dekoratīvām ķieģeļu joslām un logailu apdarēm.

Kalnienas pieturas punkts (agrāk stacija) (14. km)
Kalnienas stacija uzbūvēta 2 km attālumā no Kalnienas centra, kur atrodas Kalnamuižas pils un ezers.
Stacijas sākotnējais nosaukums bija Kalnamuiža, kopš 1927. gada 1. maija – Kalniena.
Celta vienlaicīgi ar dzelzceļa līniju, tikai šīs stacijas ēka ir būvēta koka konstrukcijā ar dekoratīviem fasādes apdares elementiem. Pie stacijas 20. gs. sākumā atradies arī ūdenstornis, kas vēlāk nojaukts vai pārvietots. Raksturīga Kalnienas stacijas apbūves sastāvdaļa ir mūra pagrabs ātri bojājošos produktu uzglabāšanai. Tāds pats pagrabs atrodams arī pie Stāmerienes un Alūksnes stacijām.
Pie stacijas 2005. gadā tika atjaunots izmaiņas sliežu ceļš, kas dod iespēju labāk organizēt vilcienu kustību.

Dunduru pieturas punkts (20. km)
Tajā 1980. gados uzbūvēta pasažieru nojume.

Papardes pieturas punkts (agrāk stacija) (21. km)
Atrodas netālu no Gulbenes/Alūksnes novadu robežas, kas iet pa Paparzes upi. Stacija šeit ierīkota jau pēc dzelzceļa nodošanas ekspluatācijā, laika posmā līdz 1907. gadam meža izvešanas dzelzceļa atzarojuma apkalpošanas vajadzībām un sākotnēji tā saukta par Annasmuižas staciju. Stacijas sākotnējais nosaukums bija Annas muiža, kopš 1927. gada 1. maija - Anna, tagad – Paparde. Līdzās koka konstrukcijas stacijas pasažieru ēkai atrodas arī ūdenstornis. Tornī atradās ar tvaiku darbināms ūdenssūknis, kas izmantots tvaika lokomotīves ūdens krājumu papildināšanai. 2004.-2006. gadā veikta ūdenstorņa fasāžu un jumta un atjaunošana. Pie Papardes stacijas Otrā pasaules kara laikā notikušas sīvas kaujas, par ko liecina mežā atrodamie ierakumi un militārās trofejas. Papardes apkārtnes mežos ir arī labas ogošanas un sēņošanas vietas. No Papardes un Umernieku stacijām ir tuvākais ceļš uz Ates dzirnavām un muzeju, kur ik gadus septembra otrajā sestdienā notiek tradicionālie Pļaujas svētki.

Umernieku pieturas punkts (24. km)
Atklāts 1928. gadā netālu no tagadējā Annas pagasta centra pēc vietējo iedzīvotāju lūguma. 1937. gadā pieturas punktā uzbūvēja jaunu stacijas pasažieru ēku, kā arī atsevišķu saimniecības ēku, kuru izmantoja kā kūti, klēti un šķūnīti. Pasažieru ēkā līdzīgi kā citās stacijās bija arī dzīvoklis stacijas priekšniekam. Umernieku stacijas pasažieru ēka arhitektūras un plānojuma ziņā atšķiras no gadsimta sākumā būvētajām stacijām. Umernieku stacijas pasažieru ēka celta pieticīgiem līdzekļiem guļbūves konstrukcijā ar kaļķu javas apmetumu.
No Umernieku stacijas, tāpat kā no Papardes, var ērti nokļūt uz Ates dzirnavām un muzeju.
Līdzās stacijai atrodas apdzīvota vieta Anna.

Vējiņu pieturas punkts (28. km)
Tajā 1980. gados uzbūvēta pasažieru nojume.

Alūksnes pieturas punkts (agrāk stacija) (33. km)
Atrodas Alūksnes pilsētas nomalē - aptuveni 1,5-2 km attālumā no pilsētas centra. No sākotnējās stacijas pasažieru ēka, kas celta reizē ar dzelzceļa būvniecību, kara postījumu dēļ ir saglabājusies tikai viena trešdaļa. Ēka, līdzīgi kā Stāmerienes un Vecgulbenes stacijas, veidota 20.gs. sākumam raksturīgā sarkano ķieģeļu konstrukcijā. Līdzās pasažieru ēkai saglabājusies rampa un koka konstrukcijas bagāžas noliktavas ēka, bet netālu no stacijas atrodas vēsturiska būvē - 1939. gadā celtais graudu elevators.