Hauptproblem einer kürzeren Schienenverbindung war die Rheinüberquerung, die bis dahin nur an einigen wenigen Punkten möglich war. Der Kommerzienrat Heinrich Lueg initiierte schließlich ein Konzept, nicht nur eine Rheinüberquerende Brücke, sondern auch eine Schnellbahn bis nach Krefeld zu bauen.

Am 25. März 1896 wurde hierfür die Rheinische Bahngesellschaft AG gegründet, abgekürzt "Rheinbahn". Wenige Monate später, am 1. Juli, begannen die Bauarbeiten an der Oberkasseler Brücke. Im November 1898 wurde sie, bereits mit den Gleisen der Schnellbahn versehen, eröffnet. Und am 15. Dezember des gleichen Jahres fuhren die ersten elektrischen Schnellbahnzüge auf der neuen 22,2 Kilometer langen Strecke nach Krefeld.

Konzessioniert wurde die Bahn als eine "nebenbahnähnliche Kleinbahn" für Personen- und Güteranschlussverkehr. Auf linksrheinischer Seite verlief die Strecke auf einem eigenen Bahnkörper ab Lörick. Hinter Osterath konnte die 1877 aufgelassene Trasse der ehemaligen Köln-Krefelder Eisenbahn benutzt werden.

Die neue Linie war in vielerlei Hinsicht bemerkenswert. Als erste europäische Schnellzug-Kleinbahn ging sie in die Geschichte ein und konnte die Geschwindigkeit der bereits oben erwähnten parallelen Staatsbahnstrecke mit durchschnittlich 40 Kilometern in der Stunde deutlich unterbieten. Dies war allerdings auch von vornherein eine Auflage, an die sich die Rheinbahn halten musste. Stündlich wurden Schnellzugverbindungen zwischen Düsseldorf (Ratinger Tor) und Krefeld (Rheinstraße) eingerichtet, die unterwegs nur für einen Kreuzungshalt ihre Fahrt unterbrachen. Ergänzt wurde das Angebot von "Localzügen" und "Arbeiterzügen", die auch die Unterwegsstationen bedienten. Zur Betriebseröffnung standen der Rheinbahn große vierachsige Drehgestelltriebwagen mit entsprechenden Beiwagen zur Verfügung.

Bereits Ende 1899 wurde der Düsseldorfer Endpunkt vom Ratinger Tor weiter in die In­nenstadt zum Graf-Adolf-Platz verlegt. Allerdings gestatteten die Düsseldorfer nicht die Installation der Oberleitung, da die Befürchtung bestand, dass es Probleme mit den hohen Wagen der Rosenmontagszüge im Karneval geben könnte. Es wurde stattdessen, nachdem der Betrieb mit Akkumulatoren aus Kostengründen nicht in Frage kam, eine Unterleitung in einer Rillenschiene installiert, aus der der Fahrstrom mit einem Stromschlitten abgenommen wurde.

1901 bekam die Strecke nach Krefeld eine Zweiglinie, die vom Bahnhof Forsthaus Meer nach Uerdingen führte. Sie wurde 1909 und 1911 verlängert und endete schließlich in Moers. Ebenfalls 1901 entstand eine Stichstrecke nach Neuß. Der Übersichtlichkeit halber entwickelte die Rheinbahn Kennbuchstaben für ihre Strecken: Der Verkehr auf der Stammstrecke nach Krefeld wurde zur "Linie A" während die Zweiglinien mit den Buchstaben B, C und D belegt wurden.

Nach der Eröffnung der Linie nach Moers begann die Rheinbahn mit der Erhöhung der Leistungsfähigkeit der Krefelder Stammstrecke. Dazu gehörte der konsequente zweigleisige Ausbau der Bahn. Dieses Vorhaben sollte aber erst Anfang der dreißiger Jahre endgültig abgeschlossen sein.

Am 1. Januar 1922 übernahm die Rheinbahn die Städtische Straßenbahn in Düsseldorf und begann mit einer allmählichen Neuordnung der Nahverkehrssysteme. Der Schnellbahnverkehr nach Krefeld kam durch den Ersten Weltkrieg zum Erliegen und wurde 1924 wieder mit einem neuen Fahrzeugpark aufgenommen, der mit einer sensationellen Neuerung aufwarten konnte: Dem Speisewagen! Ein Restaurant in einer Schnellbahn gab es auf dem europäischen Kontinent zuvor noch nicht. 1937 widmete die Rheinbahn ihre Linienbezeichnungen um: Der Linienkennbuchstabe sollte fortan auf das Ziel hinweisen.

Der Zweite Weltkrieg hinterließ auch an der "K" Spuren, und so wurden die Zugfahrten mit der Sprengung der Oberkasseler Rheinbrücke am 3. März 1945 eingestellt. Der Betrieb blieb aber nicht lange unterbrochen, und im Sommer 1945 kam es bereits wieder zu ersten Fahrten auf linksrheinischer Seite. Schon zu Beginn des Jahres 1946 war die Strecke - abgesehen von der Rheinüberquerung - wieder komplett befahrbar. Im Mai 1948 konnte der Zugverkehr wieder durchge­hend bis zum Düsseldorfer Graf-Adolf-Platz durchgebunden werden. Eine zweite Oberkasseler Brücke ging in Betrieb.

Am 3. November 1953 vollzog die K-Bahn dann eine Wandlung, die vielen Fahrgästen zunächst einmal verborgen geblieben sein dürfte. Mit diesem Datum änderte sich die Konzession der ehemaligen Kleinbahn in eine Straßenbahn. Betrieblich bedeutete das eine ganze Reihe an Umstellungen und Vereinfachungen: Die Formsignale entlang der "K-Bahn" wur­den entbehrlich und abgebaut, Aufsichtspersonal von den Bahnhöfen abgezogen. Ein Teil der ansehnlichen Empfangsgebäude hat aber bis zum heutigen Tage überlebt und erfüllt als Gaststätten neue Funktionen. Der besondere Fernbahntarif blieb zunächst aber erhalten, während 1958 die Linie "M" nach Moers eingestellt wurde.

1962 entstand in Düsseldorf ein neuer Bahnhof für die Überlandlinien am Jan- ­Wellem- Platz. Gleichzeitig wurde der Speisewagenbetrieb erst einmal beendet, nachdem sich kein neuer Pächter fand. Ab 1974 sind die ersten neuen rot-weiß lackierten GT8S-Wagen auf der K-Bahn zu sehen, die die Rheinbahn für den Stadtbahnvorlaufbetrieb beschaffte. Ein Jahr später wurde die K-Bahn bis zum Düsseldorfer Hauptbahnhof verlängert.

Ab 1977 musste die K-Bahn Bauarbeiten über sich ergehen lassen. Bis 1979 wurde die Bahn zwischen Dießem und Königshof in Hochlage gelegt.

Mit der Einführung des Verkehrsverbundes Rhein- Ruhr am 1. Januar 1980 wurde die K-Bahn in U76 umbenannt. Zudem gibt es die Expresslinie U70 die nicht alle Haltepunkte bedient. Heute werden beide Linien mit dem Stadtbahnwagen B80D bedient, teils mit Bistroabteil.