集集支線，建於大正10年(1921)，是日本政府為了興建日月潭發電場，需要運送材料之下，興建了由二水往今水里鄉車埕的縱貫鐵路支線，於大正11年(1922)通車。集集支線鐵路完成後，對外交通大為改善，也帶動沿線鄉村興起。除了原本發電廠的材料運輸的需求之外，集集支線也負責載運日人從巒大、丹大等山林開採的木材及沿途所生產如香蕉、稻米、水果、樟腦、蔗糖等農作物。而集集站因位在集集線鐵路之中心點，日據時期屬台中州新高郡，為地方行政中心。昭和8年(1933)日本政府鑑於集集車站已成為附近地區之交通門戶，舊車站不敷業務需要，便拆掉重建。採用純檜木的建材，建築「木造平家切妻洋小屋」，意思是木造、斜屋頂、歐式衍架的一層建築。後期集集之線任務結束，曾一度考慮不再營運，經長期溝通遂發展觀光鐵道。在1999年921地震時，集集車站受損嚴重，募款修復成原貌並增加12根鋼條以加強防震功能。