Dès l'année 1904 la construction de la ligne Plouha-Paimpol-Tréguier fut votée, mais les travaux d'infrastructure de la ligne ne commencèrent véritablement qu'en 1912, après que le deuxième réseau ferroviaire d'intérêt local ait été déclaré d'utilité publique le 28 mars 1912. Les travaux ont été réalisés en grande partie sous la direction de l'ingénieur en chef départemental des Ponts-et-Chaussée Louis-Auguste-Marie Harel de la Noë. La Première guerre mondiale a toutefois considérablement retardé la construction de la ligne. Dès l'année 1913 une grande partie des ouvrages d'art était en construction, mais à la fin de l'année 1915 les travaux étaient stoppés faute de main-d'oeuvre et de matériaux. Les travaux de terrassements, réalisés par l'entreprise Martin Frères à Pleumeur-Gautier, étaient cependant terminés en 1917 et la ligne, dont la construction reprit de 1919 à 1921, fut mise en service en 1922 (ouverture provisoire à l'exploitation le 11 juillet 1922). Elle fut reconnue en état de réception le 29 janvier 1923 sous réserve d´achever certains travaux (station de Plouézec). Les travaux de ballastage et de pose des voies entre la gare de Paimpol et de Plouha ont été confiés à l´entrepreneur Benoît Pastre de Versailles. Pour la construction des ouvrages d'art, l´ingénieur Harel de la Noë ne retint qu'un type d'ouvrage pour chaque franchissement (le viaduc de Bréhec). Il opta effectivement pour le procédé de la standardisation qui lui permit d'utiliser la préfabrication réalisée sur place. Pour les franchissements à faible hauteur, il décida, plutôt que d'effectuer des remblais coûteux, de construire des passerelles. Le train qui assurait la liaison entre Saint-Brieuc et Paimpol effectua son dernier voyage le 31 décembre 1956 et la ligne fut déclassée le 27 janvier 1958.