Nach Kriegsbeginn baute die Standortverwaltung der Wehrmacht ein Werkbahnnetz für den Personenverkehr und erwarb 15 elektrische Triebwagen. Am 28. Februar 1943 fand die erste Probefahrt statt, und die Bahn ging offiziell ab Juni in Betrieb.
Die Einrichtung diente ausschließlich dem Transport von Angehörigen und Arbeitern der Versuchsanstalten. Denn die über 10.000 Beschäftigten zur Arbeit zu bringen, bedeutete eine große logistische Herausforderung. Zivilisten durften nicht mit der Bahn fahren, weil sie in militärisches Sperrgelände führte.
Am 21. April 1946 endete der Werkbahnbetreib. Die Rote Armee demontierte die Anlagen und verfrachtete sie teilweise in die Sowjetunion. Einen Triebzug baute 1957 Wegmann und BBC Mannheim um und stellte ihn von Gleich- auf Wechselstrom um. Eingesetzt wurde er durch die Deutsche Bundesbahn auf der Isartalbahn bis 1978.
Seit 2004 steht er als Exponat im Museum Peenemünde. Ziel der Restaurierung und Präsentation von Objekten ist es dort nicht nur, deren ursprüngliches Aussehen wiederherzustellen, sondern die unterschiedlichen Nutzungen am Objekt sichtbar zu machen, um so ein besseres Verständnis der Geschichte zu ermöglichen.
Außerhalb des Museums zeugen Bahntrassen und Bahnhöfe bis heute von der ehemaligen Peenemünder Werkbahn. Die Bahn verkehrt nach wie vor auf historischen Anlagen, und Bahnsteige oder Betonsockel der einstigen elektrischen Oberleitung sind noch immer deutlich erkennbar.