Auf dem neu erschlossenem Industriegelände im Nordosten Erfurts etablierten sich bald schon bekannte Firmen wie die Berlin-Erfurter Maschinenfabrik Henry Pels & Co. und die J.A. John A.G. Die expandierenden Betriebe benötigten einen Eisenbahn-Gleisanschluss, den die Stadt Erfurt nahe der ehemaligen Saline zur Strecke Erfurt <> Sangerhausen herstellt und damit günstige Bedingungen für die weitere wirtschaftliche Entwicklung schafft. Die städtische Industriegleisanlage wird am 8. Mai 1912 in Betrieb genommen und im Juli eine Gleiswaage installiert.

Die städtische Industriebahn beginnt mit bescheidener Ausstattung: Ein kleines Blockhäuschen dient als Geräteraum und Unterkunft für den Weichenwärter - einem Bediensteten der Stadt. Weil zunächst noch keine Lokomotive vorhanden ist, werden Pferde bzw. Ochsen vor die Eisenbahnwagen gespannt. Erst im Februar 1913 übernimmt der Maschinist mit einer Benzol-Lokomotive die Rangierarbeit.

Nach dem Ersten Weltkrieg wird unter erheblichen Schwierigkeiten die erste Dampflokomotive beschafft. Hinzu kommen Weichen und anderes Gleisbaumaterial für vier weitere Stammgleise. Ein firmeneigenes Gleis verbindet die Bahnhöfe Erfurt Ost und Nord. 1920 werden 5200 Wagen befördert, 1926 sind es bereits 10 579 Güterwagen.

Ein neues Werkstatt-Gebäude ist entstanden.

Am 1. Januar 1939 tritt im Deutschen Reich die "Eigenbetriebsverordnung" in Kraft. Per entsprechender Verfügung des Oberbürgermeisters vom 29. März wird die Industriebahn ein direkter städtischer Betrieb. Die Industriebahn bedient zu dieser Zeit bereits über 60 Nebenanschließer.

Nach schwerem Neubeginn und von anhaltendem Materialmangel in der Folge des zweiten Weltkrieges gezeichnet, firmiert die Industriebahn als Kommunal-Wirtschafts-Unternehmen der Stadt Erfurt.

Die kommunale Industriebahn wird mit dem 1. Januar 1952 volkseigener Betrieb. Das Unternehmen hat mittlerweile an die hundert Nebenanschließer in seinem Kundenverzeichnis.

Vier Dampflokomotiven befördern täglich 130 Güterwagen auf dem ca. 40 km langen Industriebahnnetz mit 180 handbedienten Weichen. Erst 1975 wird der Rangierfunk eingeführt und 1977 die erste Diesellokomotive in Betrieb genommen.

Das Aufkommen für die Industriebahn steigt mit der Inbetriebnahme des neuen Wärmekraftwerkes Erfurt Ost. Das Netz reicht von der Großmarkthalle Heckerstieg bis zur Stotternheimer Straße (Wohnungsbaukombinat) und zum Roten Berg (Ziegelkombinat). Hier fahren nun Diesellokomotiven vom Typ V 60.

Zum 1. Mai 1990 wird die Eröffnungsbilanz für die "Erfurter Industriebahn GmbH" erstellt. Mit Umwandlungserklärung überträgt die Stadt Erfurt das Geschäftsvermögen des von ihr geführten Eigenbetriebes am 17. November 1990 an das Unternehmen.

Die EIB kämpft um ihren Platz in der Marktwirtschaft. Der Rückgang des Güterverkehrs auf der Schiene ist dramatisch, die Güterumschlagsleistungen befinden sich ebenfalls auf niedrigem Niveau. Die mögliche Leistungskapazität von 200 Waggons und zwei Ganzzügen pro Tag kann nur noch mit 18 % ausgelastet werden. Teamgeist, Zusammenhalt und vor allem der hohe Qualifikationsgrad ermöglichen den Bestand des Unternehmens.

Das Unternehmen stellt sich neuen Aufgaben. Begleitet vom Thüringer Wirtschaftsministerium werden die Weichen in Richtung Personenverkehr auf der Schiene gestellt.

800 000 Tonnen werden im Güterverkehr befördert. Neue Verträge können geschlossen werden. Die EIB wird zum Beispiel Betriebsführer auf der Anschlussbahn der Schwarza Faser GmbH. Als zuverlässiger Partner der Wirtschaft stellen die 18 Mitarbeiter des Unternehmens ihre Fähigkeiten unter Beweis. Als erstes städtisches Unternehmen seiner Art in den neuen Bundesländern erhält die Erfurter Industriebahn GmbH am 20. September 1995 die Anerkennung als "Öffentliche nichtbundeseigene Eisenbahn".

Im April 1997 erhält die EIB die Genehmigung zum Erbringen von Leistungen im Schienenpersonennahverkehr und im September wird der Verkehrsvertrag mit dem Freistaat Thüringen geschlossen. Die Erfurter Industriebahn GmbH hat den Zuschlag für die Nahverkehrsleistungen auf der 100 km langen Strecke Erfurt <> Döllstädt <> Bad Langensalza <> Mühlhausen <> Leinefelde <> Heiligenstadt (KBS 604) erhalten. Dafür werden fünf moderne Triebwagen des Typs "Regio-Shuttle" beschafft, zu 50 % durch den Freistaat Thüringen gefördert.

Am 24. Mai verkehren die fünf neuen "Regio-Shuttle" erstmals zwischen Erfurt und dem Eichsfeld. Bis zum Jahresende werden 630 000 Fahrgäste mit der EIB unterwegs und 930 000 Zugkilometer erbracht sein.

Mit dem Fahrplanwechsel im Mai 1999 erweitert die EIB ihre SPNV-Leistungen über Eichenberg hinaus bis nach Kassel-Wilhelmshöhe in Hessen; drei weitere "Regio-Shuttle" werden beschafft. Im November wird der moderne Instandhaltungsbereich mit Waschanlage im Erweiterungsbau an der Werkstatt in Betrieb genommen. Am 10. Dezember 1999 gründet die Erfurter Industriebahn GmbH zusammen mit der Hessischen Landesbahn GmbH die Tochtergesellschaft Süd-Thüringen-Bahn GmbH (S·T·B).

Die "Neue Erfurter Bahn" übernimmt ab dem Fahrplanwechsel alle Regionalbahn-Leistungen zwischen Gotha und Bad Langensalza. Eingeweiht wird am 28. November 2000 der erweiterte Betriebshof mit einer im Anbau der Werkstatt installierten Unterflurradsatzdrehbank; gleichzeitig wird hier der erste "Regio-Shuttle"-Triebwagen an die S·T·B übergeben.

Am Neujahrstag 2001 nimmt die Süd-Thüringen-Bahn (S·T·B) – vorerst im Auftrag der DB Regio AG – den Zugverkehr auf und führt ab dem 10. Juni eigenständig den Zugbetrieb auf den Strecken Eisenach <> Meiningen <> Eisfeld und Wernshausen <> Zella-Mehlis, gleichfalls werden alle Regionalbahn-Leistungen auf der Linie Erfurt <> Meiningen gefahren. Die S·T·B erbringt mit 26 "Regio-Shuttle" insgesamt 2,3 Millionen Zugkilometer im Jahr.

Am 3. Oktober 2002 nimmt das EB-Tochterunternehmen Süd-Thüringen-Bahn den Reisezugverkehr zwischen Eisfeld und Sonneberg auf, am 15. Dezember folgt der Abschnitt nach Ernstthal/ Neuhaus am Rennweg.
Die im Gewerbegebiet Kölleda neu entstehende Anschlussbahn wird von der EIB verantwortet. Das Unternehmen will auch weiteren Güterverkehr in der Region gestalten helfen – eine klassische Aufgabe in bester Industriebahn-Tradition.

Am 24. Mai 2004 wird das moderne Schienenfahrzeug-Servicecenter der Erfurter Bahn seiner Bestimmung übergeben. Neu sind Arbeitsgruppen bis 100 m Nutzlänge, 40-t-Krane, verfahrbarer Dacharbeitsstand und Waschstraße. Zusammen mit den Anlagen der modernisierten Ursprungswerkstatt bestehen nun beste Voraussetzungen für die Wartung und Instandhaltung der eigenen sowie – im Auftrag Dritter – weiterer Fahrzeuge. Beispielhaft sind die Arbeitsbedingungen.
15 Eisenbahnverkehrsunternehmen aus ganz Deutschland präsentieren ihre modernen Nahverkehrszüge verschiedener Typen am 3. Oktober 2004 zum erstmaligen Triebwagen-Sterntreffen bei der Erfurter Bahn. Die Leistungsschau deutscher Bahntechnik findet große Resonanz nicht nur in der Fachwelt, sondern auch bei einem breiten Publikum am Tag der offenen Tür.

Zum Fahrplanwechsel 2004/ 2005 nimmt die Erfurter Bahn im Auftrag der Bayerischen Eisenbahngesellschaft den Betrieb auf den Strecken des Kissinger Sterns zwischen Schweinfurt, Ebenhausen und Meiningen sowie auf der Linie Bad Kissingen <> Gemünden (Fränkische Saaletalbahn) auf.

...sollen stets die Fahrgäste und Güterverkehrskunden der Erfurter Bahn. Es stehen 55 moderne "Regio-Shuttle"-Triebwagen, der ITINO und zwei Lokomotiven V 100 hierfür zur Verfügung.

Am 30. und 31. März 2012 feiert die Erfurter Bahn ihr 100 jähriges Bestehen. Einige Tage zuvor, am 2. März, wird die neue Leitstelle am Betriebsstandort  Erfurt-Ost eröffnet.
Am 10. Juni erfolgt die Betriebsaufnahme der Elster Saale Bahn im Dieselnetz Ostthüringen. Ebenfalls am 10. Juni eröffnet das neue Kundenzentrum im Hbf. Gera und empfängt seine ersten Gäste.

Im Februar 2013 ist die neue Fahrzeugflotte der Erfurter Bahn komplett. Die Gesamtzahl der Regio-Shuttle RS 1 beträgt 92. Davon fahren im Netz der Elster Saale Bahn 42 der modernen Triebwagen, im Nordnetz 7, in Unterfranken 10. Außerdem auf den Strecken unterwegs ist ein ITINO - "Der Botschafter Thüringens" sowie zwei Lokomotivwn V100 im Güterverkehr. Für das Tochterunternehmen Süd-Thüringen-Bahn sind 32 Shuttle unterwegs.
Im Januar 2013 erhält die Erfurter Bahn GmbH (EB) von der Bayerischen Eisenbahngesellschaft (BEG) sowie dem Freistaat Thüringen, vertreten durch die Nahverkehrsservicegesellschaft Thüringen (NVS), erneut den Zuschlag für den Regionalverkehr im sogenannten „Kissinger Stern“. Der neue EB- und S-T-B-Geschäftsführer Michael Hecht unterzeichnet hierzu am 05. Juli 2013 seinen ersten Verkehrsvertrag.
Mit dem Fahrplanwechsel im Dezember 2013 läuft der Verkehrsvertrag der Erfurter Bahn GmbH für das Dieselnetz Nordthüringen aus.

Am 15. Juni 2014 nimmt die Erfurter Bahn GmbH im Auftrag des Freistaates Thüringen den Personenverkehr auf der Strecke Ilmenau - Bahnhof Rennsteig als Probebetrieb auf. Jeweils samstags, sonn- und feiertags verkehren vier Zugpaare zwischen Erfurt - Ilmenau und Bf. Rennsteig. Der Wochenendverkehr wird ab Dezember 2017 mit dem neuen Verkehrsvertrag von der Süd-Thüringen-Bahn übernommen und ist bis 2028 bestellt.
Mit dem Fahrplanwechsel 2014/2015 startet auch der neue Verkehrsvertrag für das Netz Kissinger Stern mit einer Laufzeit bis 12/2026.

Im Dezember 2017 nimmt die Erfurter Bahn GmbH mit neuem Verkehrsvertrag bis 2024 den Betrieb auf der sog. Pfefferminzbahn auf. Die modernen Niederflurfahrzeuge verkehren im Zwei-Stunden-Takt. Beauftragt wurde allerdings nur die Strecke zwischen Sömmerda und Buttstädt (nicht mehr Sömmerda - Großheringen).

Am 10. Dezember 2017 startet das EB-Tochterunternehmen Süd-Thüringen-Bahn GmbH mit neuem Verkehrsvertrag bis 2028 im Raum Südthüringen.

Ende 2022 erhält die Erfurter Bahn GmbH erneut den Zuschlag für den neuen Verkehrsvertrag Ostthüringennetz (OTN). Die feierliche Vertragsunterzeichnung findet am 19.04.2023 im Festsaal des Erfurter Rathauses statt. Der neue Vertrag startet am 15. Dezember 2024 und hat eine Laufzeit von zwölf Jahren bis Dezember 2036.   Mit dem Start des neuen Verkehrsvertrages setzt die Erfurter Bahn GmbH neben 35 Regio Shuttle zusätzlich sechs größere Fahrzeuge der Bauart LINT 41 ein. Alle Fahrzeuge werden technisch auf neuesten Stand gebracht, erhalten Wlan und Videoausrüstung. Das zukünftige Ostthüringennetz enthält folgende Linien: RE 12 Leipzig – Zeitz – Gera – Saalfeld; RE 13 (Leipzig –) Gera – Zeulenroda – Hof; RB 21 Erfurt – Weimar – Jena – Gera; RB 22 Leipzig – Zeitz – Gera – Saalfeld; RB 26 Weimar – Kranichfeld; RB 28 Jena Saalbf – Pößneck; RB 32 Saalfeld – Blankenstein; RB 76 Zeitz – Weißenfels. Der Verkehrsvertrag umfasst jährlich ca. 4,56 Mio. Fahrplankilometer, davon 3,15 Mio. im Freistaat Thüringen.

15.12.2024: Die Erfurter Bahn startet mit dem Fahrplanwechsel den neuen Verkehrsvertrag im Ostthüringennetz. Mitte 2024 beschäftigt das Unternehmen ca. 420 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter.