Dans les années 1870, la voie étroite était en vogue car elle était plus économique que la voie large, tant au niveau de la construction qu'au niveau de l'exploitation surtout pour un trafic peu volumineux. Le Dayton and South Eastern Railroad (D&SE), qui fut plus tard racheté par le B&O, planifiait une ligne à voie étroite reliant les mines du Comté de Jackson County via Xenia à Dayton, Ohio, avec un embranchement de Xenia via Lebanon, Ohio à Cincinnati, Ohio. Sous les encouragements du journal The Western Star, les habitants de Lebanon, Ohio et des environs organisèrent le Miami Valley Narrow Gauge Railway (rebaptisé Miami Valley Railway en octobre 1876), qui devait reprendre et terminer la construction du CL&X afin de constituer un embranchement du D&SE. Suite à une lente levée de fonds, l'étude de la ligne fut repoussée jusqu'en juin 1875. Le tracé qui ne faisait pas l'unanimité entre les différents village, retarda davantage les travaux. La compagnie finit par racheter l'ex CL&X, et commença à construire en mai 1876 entre Waynesville et Xenia. Mais le manque récurent d'argent finit par interrompre les travaux entre Norwood et Waynesville à la fin de l'année 1878. Le Miami Valley Railroad fut placé en redressement judiciaire en janvier 1880, et vendu en mars. Après cette nouvelle décennie, Lebanon, Ohio n'avait toujours pas de chemin de fer.
En juin 1902, le CL&N racheta le Middletown and Cincinnati Railroad, créé en 1890 par Paul J Sorg propriétaire de champs de tabac à l'est de Middletown, et qui permettait de relier Middletown au Little Miami Railroad (PRR) via la vallée de la rivière Great Miami. Douze ans après la grande inondation de Dayton, Ohio en 1913, le CL&N racheta le Dayton, Lebanon and Cincinnati Railroad & Terminal Company. Cette compagnie créée en janvier 1889 pour relier les carrières de Centerville à Dayton, Ohio, se développa vers le sud et construisit une autre Highland Route, jamais inondable, sur la rive est de la Great Miami; son réseau permettait une connexion avec le Cincinnati, Hamilton and Dayton Railway (réseau du B&O), permettant l'accès au Pittsburgh, Cincinnati, Chicago and St. Louis Railway (Panhandle Route, partie du réseau du PRR). Le 1er janvier 1926, le PRR décida de constituer une filiale non opérationnelle, baptisée Pennsylvania Ohio and Detroit Railroad, afin d'y fusionner les petites compagnies suivantes:
Le service voyageur disparut totalement en 1934. Cette filiale fusionna en 1956 dans le Connecting Railway (petite compagnie de liaison de Philadelphie). En 1968, le PRR et le NYC fusionnèrent pour constituer le Penn Central.
Le CL&N exploitait à l'origine une ligne principale qui reliait Cincinnati, Ohio (au niveau de Court Street) à Dayton, Ohio; entre Dodds et Lebanon Junction, il louait la ligne auprès des administrateurs de la Cincinnati Division, et pour rentrer dans Dayton, Ohio, il payait des droits de passage au Dayton and Ironton Railroad (l'ancienne ligne du Dayton and South Eastern Railroad). Mais avec la mise à l'écartement standard du Dayton and South Eastern Railroad en avril 1887, et le manque de profitabilité de la ligne au nord de Dodds, le CL&N décida de limiter son exploitation de Cincinnati, Ohio à Dodds. En décembre 1885, une nouvelle g are de voyageurs et de marchandises fut ouverte du côté nord de la Court Street à Cincinnati, Ohio. L'exploitation de l'Avondale Branch fut arrêtée en août 1889, suite à la concurrence faite par le Mont Auburn Cable Railway. La section de Lebanon, Ohio à Dodds fut louée en 1892 à la compagnie qui exploitait la ligne Dodds-Dayton. Le CL&N apporta de nombreux aménagements à sa ligne ainsi qu'à ses ouvrages d'art afin de passer à l'écartement standard. La pose du troisième rail sur la ligne Cincinnati, Ohio-Lebanon, Ohio s'acheva le 16 septembre 1894. Cependant, la majorité du service de banlieue vers Blue Ash continua d'utiliser la voie étroite. Le CL&N intéressa des compagnies plus importantes, principalement à cause de sa gare de Court Street. La rumeur la plus persistante était celle du Cincinnati Jackson and Mackinaw Railroad (CJ&M, plus tard racheté par le NYC) qui souhaitait arriver dans Cincinnati, Ohio. Le CJ&M, dont la ligne principale finit par relier Jackson (Michigan) à Carlisle (Ohio) en 1887, décida l'année suivante de louer le Cincinnati, Hamilton and Dayton Railroad afin de relier Cincinnati, Ohio. Durant cette période le CJ&M tenta de se faire racheter par le Cincinnati Hamilton and Dayton, en laissant croire qu'en cas de refus, il tenterait d'acquérir le Cincinnati Lebanon and Northern afin d'avoir son propre accès vers Cincinnati, Ohio. Mais lorsque le Cincinnati, Hamilton and Dayton essaya de s'emparer du CJ&M en 1892, le Cincinnati, Lebanon and Northern annula l'opération en s'appuyant sur une loi de l'Ohio qui interdisait toute fusion anti concurrentielle. Lorsque le CL&N adopta l'écartement standard en 1894, le CJ&M décida de sécuriser son accès vers Court Street. En janvier 1896, le CJ&M commença à exploiter la route suivante: grâce à une nouvelle extension, il quittait Carlisle pour arriver à Franklin; puis il utilisait le Cleveland, Cincinnati, Chicago and St. Louis Railway (alias Big Four, et plus tard NYC) pour rejoindre Middletown; puis il empruntait le Middletown and Cincinnati Railroad pour arriver à Hageman; et enfin, grâce à des droits de passage sur le CL&N, il terminait à Cincinnati, Ohio. Le Pennsylvania Railroad, propriétaire du Little Miami Railroad qui avait construit une ligne à l'est de Lebanon, Ohio dans les années 1840, entama les négociations avec le CL&N en 1896 afin de protéger ses intérêts dans la région de Cincinnati, Ohio. En mars 1896, la Pennsylvania Company racheta la majorité du capital du CL&N, dont le management fut modifié en mai. Considérablement affaibli, le CJ&M se fit racheté lors d'une vente sous saisie par le Cincinnati Northern Railroad en juillet 1897. Puis le Big Four racheta le Cincinnati Northern en 1901. L'année suivante, il décida de vendre le tunnel inutilisé ainsi que les 4 ha de terrain destinés à la gare terminus de Cincinnati, Ohio au CL&N. L'Interstate Commerce Commission (ICC), créée à la fin de 1918, intégra le CL&N dans les compagnies de classe 1, puisqu'il générait plus d'un million de dollars de revenus annuel. Mais lorsqu'il fut loué par le PRR à partir du 1er janvier 1921, il disparu de la liste des compagnies de classe1, Cependant les revenus qui étaient en constante augmentation depuis les années 1890, commencèrent à chuter en 1916, puis à devenir déficitaire en 1920.