Foi criada mediante um decreto-lei aprovado em fevereiro de 1902 e o primeiro trecho ferroviário, ligando as cidades de Vitória e Natividade, foi inaugurado em 13 de maio de 1904.
Com um total de 30 quilômetros e tendo três paradas inicialmente, mas o desejo e a necessidade de adentrar em Minas fez a EFVM crescer.
O traçado da ferrovia alcançou Nova Era e Itabira entre as décadas de 30 e 40.
Em destaque a Popularmente conhecida como Maria Fumaça, a locomotiva Mikado nº 185, fabricada pela Baldwin Locomotives Works na Filadélfia, Estados Unidos, em agosto de 1945, é uma das últimas a vapor adquiridas pela Vale na década de 40.
Tinha capacidade para puxar até 22 vagões carregados de minério de ferro a uma velocidade de 25 km/h, sendo originalmente operada por um maquinista, um foguista (que alimenta a fornalha e a caldeira) e um graxeiro.
As locomotivas a vapor da Estrada de Ferro Vitória a Minas foram gradualmente substituídas pelas diesel-elétricas entre as décadas de 1950 e 1970.
