На дороге находились лесные посёлки Матвеево (Октябрьский) и Крутая Осыпь. Линия, пролегавшая через посёлок Матвеево, центр Матвеевского лесопункта, первоначально являлась изолированной, «сплавной» (лес сплавлялся в период высокой воды по небольшой реке Еденьга). В 1960-х годах Матвеевская узкоколейная железная дорога была объединена с Пятовской узкоколейной железной дорогой.
В 1970-х годах наиболее дальняя линия была доведена до посёлка Рогна — центра Кулойского лесопункта Верховажского леспромхоза. Не исключено, что узкоколейная железная дорога в посёлке Рогна возникла задолго до этого момента, первоначально она являлась изолированной.
Приблизительно тогда же был разработан проект соединения Пятовской узкоколейной железной дороги с Семигородней узкоколейной железной дорогой, благодаря чему Пятовская узкоколейная железная дорога получила бы выход к железнодорожным магистралям широкой колеи. Велась отсыпка насыпей на участке Крутая Осыпь — Дружба, однако фактического соединения двух дорог не было: недостроенный соединительный участок был законсервирован.
В 1980-х годах узкоколейная железная дорога перестала быть основным средством сообщения с посёлками Октябрьский и Крутая Осыпь — к ним были подведены автомобильные дороги круглогодичного действия. Однако вывозка леса по узкоколейной железной дороге продолжалась вплоть до 2005 года.
В 2004 году часть имущества прежнего владельца узкоколейной железной дороги, ОАО «Тотьмалес» (бывшего Тотемского леспромхоза) была продана с аукциона. Дорога перешла в распоряжение ОАО «Корпорация Вологдалеспром». Новые владельцы решили разобрать узкоколейную железную дорогу, которая в то время продолжала работать.
21 апреля 2005 года машинист грузового состава, состоявшего из 6 гружёных сцепов, при следовании по перегону 19 километр — 32 километр обнаружил, что впереди рельсовый путь обрывается. Были приняты меры к экстренной остановке поезда, однако произвести её вовремя не удалось (как известно, на подавляющем большинстве узкоколейных железных дорог вагоны не имеют тормозного оборудования, поэтому тормозной путь достаточно велик). Тепловоз протащило много метров по пустой насыпи, лишь чудом не произошло его опрокидывания и человеческих жертв.
Пострадавших в происшествии не было, поэтому в возбуждении уголовного дела было отказано. Движение прекратилось, разборка пути была возобновлена под прикрытием сотрудников охранного предприятия «Ягуар».
Через некоторое время в конфликт «двух хозяйствующих субъектов» вмешалась администрация Вологодской области. По решению заместителя губернатора области Н. В. Костыгова демонтаж был временно прекращён.
По неподтверждённым данным, ликвидация Пятовской узкоколейной железной дороги была завершена в 2006 году. Возможно, сохранился небольшой участок от посёлка Крутая Осыпь до окрестностей Сондужского озера, пригодный для движения мотодрезин. Небольшой участок узкоколейной железной дороги вблизи посёлка Рогна остаётся действующим.
Здание диспетчерской на станции Сухона. 30.08.2005
Состояние узкоколейной железной дороги на 1999 год
Главная на сети станция Сухона находится в поселке Советский (неофициальное название — Пятовка), в 6 километрах от старинного города Тотьма. Здесь — нижний склад леспромхоза, крупнейшее на дороге депо, главная диспетчерская. В 8 километрах от Сухоны над магистралью построен путепровод, по которому пролегает асфальтированная автодорога Вологда — Великий Устюг. На разъезде 19 км главная линия разделяется: «западная магистраль» уходит на Крутую Осыпь, «восточная магистраль» — в Матвеево. Обе линии примерно равнозначны по грузопотоку.
Самая длинная линия проходит в меридиональном направлении, оканчиваясь в посёлке Рогна (Кулойский лесопункт Верховажского леспромхоза). Сквозного сообщения от Сухоны до Кулойского лесопункта нет уже давно. Движение поездов по этой линии возможно лишь до 46 километра от станции Сухона, далее — разрыв. Участок, ближайший к Кулойскому лесопункту, остаётся действующим. Де-факто он представляет собой отдельную узкоколейную железную дорогу.
На 29-м и 34-м километрах Западной магистрали в северном направлении отходят ветки, откуда производится вывозка леса. На ветку 29 километра курсирует рабочий поезд из Сухоны, на ветку 34 километра — из Крутой Осыпи. Из Сухоны в Матвеево рабочих и пассажирских поездов нет, но грузовые поезда следуют регулярно.
От станции Матвеево (находится в посёлке, подписанном на картах как Октябрьский) по рабочим дням курсирует рабочий поезд к местам лесозаготовок (около 15 километров в северном направлении).
Станция Крутая Осыпь — конечный пункт ветки. Находится в 2 километрах южнее путевого треугольника на 43 километре Западной магистрали. Здесь имеется локомотивное депо, помещение дежурного по станции, деревянная пассажирская платформа. Каждый рабочий день отсюда отправляется поезд, состоящий из одного пассажирского вагона. Поезд следует в направлении станции Сухона до 34 километра, далее на ветку в северном направлении (ещё около 3 километров). Пассажирских поездов из Крутой Осыпи на Сухону нет с 1980-х годов, когда открылось автобусное сообщение посёлка с Тотьмой.
Севернее и западнее 43 километра регулярного движения поездов нет. Однако линия в направлении бывшего населённого пункта Крутой Починок сохраняется: в леспромхозе не исключают возможности возобновления там лесозаготовок в будущем. Ветка к реке Сондуге сохранена по просьбам местных жителей, для которых она — единственный удобный путь на Сондужское озеро. Довольно неожиданно было видеть множество лодок в Крутой Осыпи — совершенно «сухопутном», казалось бы, посёлке. К воде их отвозят на мотодрезинах с прицепами.
Имеющийся на Пятовской узкоколейной железной дороге тяговый подвижной состав — тепловозы ТУ6А, ТУ8, самоходные электростанции (мотовозы) ЭСУ2А.