Bezpośrednią przyczyną jej powstania była decyzja PKP o zawieszeniu do końca 1991 r. przewozów pasażerskich i towarowych na 38% linii kolejowych ówczesnego województwa zielonogórskiego. Skłoniło to władze tego województwa do podjęcia starań o utworzenie kolei samorządowej, która przejęłaby obsługę zamykanych żelaznych szlaków.

Delegacja województwa udała się do Danii, aby zapoznać się z funkcjonowaniem tamtejszych kolei regionalnych. Duńczycy bardzo zainteresowali się problemem oraz obiecali pomoc i współpracę. Rozpoczęto rozmowy na temat zakupu taboru w postaci 10 zespołów spalinowych ,,Layntog” produkcji niemieckiej, wycofywanych przez koleje duńskie z eksploatacji. Pociągi te zestawione były z lokomotywy, kilku wagonów oraz wagonu sterowniczego na końcu składu, co umożliwiało jazdę w obu kierunkach bez przestawiania lokomotywy. Bezprzedziałowe wagony były wyposażone w klimatyzację, miękkie fotele lotnicze z regulowanymi oparciami, bar, drzwi automatycznie otwierane i zamykane przyciskami. W sterylnie czystych toaletach z ciepłą i zimną wodą znajdowały się stoliki do przewijania niemowląt. Komfort jazdy dzięki znakomitemu tłumieniu drgań był bardzo wysoki. Pociągi mogły rozwijać prędkość do 160 km/h.

W toku urządzania na bardzo korzystną dla LKR cenę zakupu: 180 000 DM za 10 lokomotyw, 29 wagonów pasażerskich oraz dużą partię części zamiennych i zestawów do napraw tego taboru.
16 marca 1992 r. na dworcu w Zielonej Górze odbyło się uroczyste przekazanie pierwszych dwóch pociągów kolei duńskich DSB dla Lubuskiej Kolei Regionalnej.

W negocjacjach między Zarządem LKR, PKP i władzami województwa ustalono linie, których obsługę miała przejąć LKR. Minister Transportu w zarządzeniu powołującym Lubuską Kolej Regionalną określił obszar jej działania wyznaczając 277 km linii kolejowych o lokalnym znaczeniu i bardzo zróżnicowanym stanie technicznym.

Posiadanie taboru i wyznaczonego obszaru działania nie stanowiło jeszcze postawy do rozpoczęcia działalności. Konieczne były uzgodnienia z PKP dotyczące: przewozów pasażerskich, zwolnienia z opłat za wykorzystywanie linii PKP, dopuszczenia taboru do ruchu (badania w ZNTK Poznań), postępowania w razie wypadków i awarii, przekazania części infrastruktury, koordynacji rozkładów jazdy itp.

Ostatecznie przewozy pasażerskie uruchomiono z dniem wejścia w życie nowego rozkładu jazdy: 23 maja 1993 r. Pociągi LKR kursowały na zasadzie wyłączności na liniach: Nowa Sól–Wolsztyn, Kolsko–Sława Śl., Wolsztyn–Kargowa–Sulechów, Sieniawa Lubuska–Łagów Lubuski–Toporów, Kożuchów–Niegosławice, Tuplice–Łęknica. Poza tym na niektórych innych odcinkach uzupełniały ofertę PKP. Potoki pasażerskie na większości tych lokalnych linii były jednak niewielkie, zapełnienie pociągów ledwo sięgało 12%, toteż następny rozkład jazdy LKR został już nieco okrojony.

LKR miała zamiar wejść na rynek przewozów towarowych i w ten sposób pokrywać deficyt w przewozach pasażerskich, który sięgał 80%. Obsługa przewozów towarowych przyniosłaby LKR spore zyski przy małym wzroście kosztów. Niestety, aby LKR mogła podjąć dochodowe przewozy ładunków, obsługiwane przez nią linie musiałyby zostać przejęte przez gminy (wówczas nie istniały jeszcze powiaty), a te bały się nowych problemów i nie chciały przejmować dodatkowego balastu, jak kolejowe mieszkania, budynki gospodarcze itd. Przy tym stan prawny wielu linii był nieuregulowany, a ponadto brakowało odpowiednich podstaw ustawowych, które znalazły się dopiero w nowej ustawie o komercjalizacji restrukturyzacji i prywatyzacji PKP. Okoliczności te stały się ,,gwoździem do trumny” dla LKR.

Wobec braku porozumienia z gminami i niemożności finansowania przewozów pasażerskich z zysku na przewozach towarowych wojewoda podjął decyzję o postawieniu LKR w stan likwidacji. Przedsiębiorstwo to, działające zaledwie dwa lata, zdołało zgromadzić spory majątek, głównie w postaci taboru. Nic więc dziwnego, że likwidacja ciągnęła się aż trzy lata. Gdyby LKR przetrwała, zapełniłaby lukę powstałą po wycofaniu się PKP z przewozów regionalnych w zachodniej Polsce. Kolejowy transport pasażerski w tym regionie podupadł, a nieliczne jeszcze czynne linie lokalne są obsługiwane przez 2-3 pary pociągów dziennie. Z tak ograniczonej oferty korzysta coraz mniej pasażerów.

Po drugie LKR mogła stać się pilotażowym eksperymentem i poligonem doświadczalnym, swego rodzaju testem pewnych rozwiązań organizacyjnych i ekonomicznych, torując drogę dla podobnych inicjatyw w innych regionach. Niestety, stało się inaczej, a jej los — na wiele lat — raczej zniechęcił niż zachęcił do podejmowania w tej dziedzinie niezbędnych nowatorskich prób i działań.