Op 1 mei 1887 werd het personenverkeer geopend op de spoorlijn van Altenhundem naar Schmallenberg. In Gleidorf moest men echter meer dan twee jaar wachten tot de verbinding met de "grote wijde wereld" eindelijk werd gerealiseerd op 15 november 1889 met de verlenging van Schmallenberg naar Fredeburg. Pas op 1 oktober 1911 kwam de verdere verbinding in het Ruhrtal naar Wennemen tot stand. Een lijn door het Hochsauerland naar Bad Berleburg was ook gepland, maar werd niet gerealiseerd vanwege het uitbreken van de oorlog in 1914. Naast het reizigersverkeer diende het goederenverkeer van het station voornamelijk de leisteenmijnbouw in Nordenau en de verscheping van landbouwproducten uit het bovenste Lennedal, evenals de bedrijven Falke uit Schmallenberg en Schlinkert & Störmann, later alleen nog Schlinkert, elk met een zijspoor.
In de dienstregeling van zomer 1953 reden voor het laatst passagierstreinen op zondag. Daarna werden de diensten teruggebracht tot drie paar treinen per weekdag. Rationalisatie door middel van railbussen, zoals toegepast op veel andere spoorlijnen in Duitsland, werd helaas achterwege gelaten. Het resterende verkeer werd afgehandeld met bussen. Vanaf de zomerdienstregeling van 1960 werd de dienst voor passagierstreinen gereduceerd tot één paar treinen per dag, 's ochtends richting Altenhundem en 's middags naar Wenholthausen. In 1960 werd ook het station gesloten. Nadat de geregelde passagiersdiensten al op 30 mei 1964 waren stopgezet, eindigden de goederendiensten op 31 december 1994. Een deel van het oude stationsgebouw wordt tegenwoordig nog steeds gebruikt als opslagruimte door de naburige Raiffeisenmarkt. De SauerlandRadring werd gebouwd op de oude spoorlijn toen de bouw begon in 2004 en werd geopend in 2007.
Foto1: Gleidorf met de spoorlijn onderaan rond 1938 (Foto: Haymo Wimmershof Collectie)
Foto2: Station Gleidorf midden jaren 30 (Foto: Franz Fleischer, Schöppenstedt)