美麗的烏樹林糖廠建於西元1910年(明治43 年)，曾經是遠近馳名的白糖產地，而轄屬的烏樹林車站，亦曾擔任早期台南縣後壁、白河、東山與新營都會五分車鐵道連結的樞紐，在日治時期曾因生產的糖品質優良且風味獨特而獲得日本皇室採用，有「御用糖」之稱號。
西元1983 年基於營業考量，結束烏樹林糖廠製糖業務，鑒於無工業及空氣污染，適合蘭花及觀賞植物等生長，於西元1989 年設立精緻農業發展中心，培育蝴蝶蘭。西元2001 年，就讀於台南藝術學院的研究生，源於對鐵道的熱愛，向台糖呈送一份「開往烏樹林」的計畫書，從此開啟五分車的新頁，俗稱觀光小火車時代來臨。
西元2003 年休閒博物館、蘭花展示館、展售館等陸續加入營運，西元2008年地震體驗館加入營運，西元2010年9月份露營區開始營運。園區之發展以五分車懷舊之旅，烏樹林鐵道歷史文化及相關事業（休閒博物館、昆蟲館、地震體驗館、露營烤肉、休閒購物等）為發展主軸，並利用糖業遺址及人文景觀，開發融合具教育、文化、休閒功能之園區。
此外，在園區21公頃的寬廣腹地中擁有許多種類的樹木及自然景觀，特別適合作為戶外教學及親子郊遊的休閒場所。西元2007年更獲得”新南瀛勝景”「三園」其中一園。
