Svendborg-Nyborg Banen blev indviet 1. juni 1897 med et særligt festtog og taler undervejs ved hver station - talerne var så talrige, at festtoget ankom til Svendborg med 1½ times forsinkelse. Men der var også grund til at fejre - forud for indvielsen lå 15 års kamp for banen og store økonomiske omkostninger
Jernbanen blev etableret som en privatbane under Svendborg-Nyborg Jernbaneselskab, men i modsætning til andre privatbaner havde denne bane store lokalstationer i Nyborg og Svendborg. Ud over de to endestationer så rummede strækningen fire A-stationer: Vejstrup, Gudme, Hesselager og Øksendrup, der alle var bestyret af en stationsforstander. Dertil kom fire B-stationer: Skårup, Oure, Rygård og Frørup, som var mere sparsomt udstyret, og som blev bestyret af en stationsmester. De otte landstationer havde et ensartet præg og var tegnet af arkitekten Heinrick Wenck, der også stod bag flere stationsbygninger på Sjællænd. Endelig var der på strækningen en række holdepladser uden egentlig station.
I Nyborg forløb banen bag om bebyggelsen på Strandvejen, og sporet nåede Lokalstationen lige syd for Nyborgs centrum. Stationen med forstanderbolig og tosporet remise var opført på "Kamhullet" - et opfyldt areal mellem Strandvejen og et område, hvor der tidligere havde ligget et stykke af fæstningsvolden. Det opfyldte areal dannede ikke en ideel fundering, og for at gøre lokalstationen så let som mulig, blev bygningen udført i bindingsværk, hvilket dog ikke forhindrede den i at synke inden banen overhovedet var blevet indviet. Sætningsskaderne voksede i omfang, og i 1934 blev den gamle station erstattet af en ny i funkisstil - denne gang placeret på et betonunderlag.
Toget afgik i begyndelsen fire gange dagligt hver vej. Prisen for en billet mellem Nyborg og Svendborg var 1,15 kr. for en plads på 3. klasse. 2. klasse kostede 1,70 kr. og passagerer, der ville rejse på 1. klasse måtte betale 2,60 kr. Banen var en succes, og i løbet af de første 10 måneder efter åbningen havde 29.000 rejsende taget turen mellem Nyborg og Svendborg. Skoleelever udgjorde en stor andel af de rejsende, og mellem 1897 og 1964 var det muligt for eleverne at købe billige abonnementskort.
I 1916 blev der anlagt et sidespor til Avernakkehalvøen, hvor Det danske Petroleums-Aktieselskab har anlæg. Denne udvidelse skete, mens banen for forpagtet til Sydfynske Jernbaner. Fra 1949 var banen bortforpagtet til DSB, og i den forbindelse ændrede Nyborg Lokalstation navn til Nyborg Syd, mens DSB-stationen blev til Nyborg H.
Svendborg-Nyborg Banen spillede en stor rolle for trafikken mellem Sydfyn og Sjælland, men i 1964 var det slut, og busserne tog over.