Banen var med i den store jernbanelov fra 1908. Faaborg-Svendborg Jernbaneselskab fik koncession på driften 15. juni 1914, hvorefter banen blev projekteret af SFJs baneingeniør Johannes Stensballe. Banen blev fra starten drevet af SFJ. I kontrakten med SFJ var det anført, at der ikke måtte være mindre end fire daglige persontog i hver retning, samt at banens rullende materiel også måtte anvendes på andre strækninger under SFJ.
Kun strækningen Svendborg-Katterød blev nyanlagt. Mellem Katterød og Faaborg brugte SFB Nyborg-Ringe-Faaborg Banens eksisterende spor. Der blev eksproprieret til dobbeltspor på denne strækning og banehegnet blev flyttet, men det andet spor blev aldrig anlagt. I Katterød havde der kun været et ledvogterhus med billetsalg, men der blev bygget en ny forgreningsstation.
Strækningsdata
Åbnet: 25. november 1916
Længde: Svendborg-Katterød 22,1 km, Katterød-Faaborg 4,3 km, i alt 26,4 km