Bereits kurz nach der Eröffnung der Hungerburgbahn im Jahre 1906 gab es Pläne zum Bau einer Seilschwebebahn auf die Seegrube und das Hafelekar. Durch den Ausbruch des 1. Weltkriegs wurde diese Idee jedoch erst wieder in den 20er Jahren des vorigen Jahrhunderts aufgegriffen.

Am 21. Mai 1927 erteilte die Stadt Innsbruck schließlich der Baufirma Bleichert den Auftrag zur Errichtung der Nordkettenbahnen. Auf die Seegrube wurde eine Pendelbahn mit zwei Gondeln errichtet, die Seegrubenbahn sollte mit einer Ein-Wagen-Pendelbahn betrieben werden. Die Errichtung der Stützen und der mechanischen Einrichtungen übernahm die Simmeringer Waggon- und Maschinenbaufabrik. Bei der Ausschreibung zur Errichtung der Gebäude konnte der junge Architekt Franz Baumann überzeugen. Seine Entwürfe stellen das Zusammenspiel zwischen Natur und Technik perfekt dar.

Im Juli 1927 begann der Bau der neuen Bahnen. Träger bewältigen die Strecke auf die Seegrube zwei Mal täglich mit Lasten von bis zu 70 kg – das bedeutet einen Materialtransport von 140 kg pro Mann pro Tag. Weitere Transporte wurden mit einer Bauhilfsseilbahn und sogar mit Fallschirmen durchgeführt. Bereits im April 1928 war der Bau der Stützen I bis IV der Hungerburgbahn abgeschlossen und die Firstfeiern in den Stationsgebäuden Hungerburg und Seegrube konnten begangen werden. Gleich darauf wurde damit begonnen, die Seile für die Pendelbahnen aufzuziehen und die Antriebsmotoren in den Stationen zu installieren. Ende Mai trafen die drei neuen dunkel-olivgrünen Seilbahnkabinen mit einer Kapazität von 24 + 1 Personen ein. Nun stand der Inbetriebnahme der Nordkettenbahnen nichts mehr im Wege.

Am 6. Juli 1928 wurde die Hungerburgbahn auf die Seegrube eröffnet, kurze Zeit später, am 21. Juli 1928 die Seegrubenbahn.
Die neuen Bahnen erfreuten sich großer Beliebtheit und vermehrt besuchten auch Skitouristen die Nordkette. Dieser Entwicklung wurde mit dem Bau einer Zwischenhaltestelle bei der Hauptstütze III Rechnung getragen.
Kurz nach dem 2. Weltkrieg wurden drei neue Gondeln mit einem Fassungsvermögen von 40 + 1 Personen montiert. Bald darauf wurde der „Seegruben-Lift“ von der Stütze III zur Station Seegrube und der „Frau-Hitt-Lift“ von der Station Seegrube Richtung Westen errichtet.

Nach fast 30-jähriger Betriebszeit wird eine Generalsanierung der Nordkettenbahnen beschlossen. Neue Gondeln mit einer Kapazität von 50 + 1 Personen werden angeschafft. Im Zuge dessen wird auch ein Umbau der Stützen und der drei Stationen durchgeführt. Die renovierten Anlagen gehen Anfang der 1960er Jahre in Betrieb. Die Zwischenstation bei der Stütze III wird 1966 durch eine Lawine zerstört und nicht wieder aufgebaut. In den folgenden Jahren kommt es zu einigen Betreiberwechseln bei den Nordkettenbahnen: 1979 übernehmen die „Innsbrucker Verkehrsbetriebe“ die Bahnen – ein Neubau des „3-er-Liftes“ (früher Seegruben-Lift) wird durchgeführt. Ab 1996 wird die Bahn von den „Zeller-Bergbahnen“ betrieben – der „Frau-Hitt-Lift“ wird neu erbaut. Im Jahre 2001 werden die Nordkettenbahnen wieder von der Stadt Innsbruck übernommen. Im Gespräch sind immer öfter Überlegungen zum Um- bzw. Neubau der Bahn.

Im Jahre 2004 wird schließlich der Neubau beschlossen, wobei die Erhaltung der einzigartigen und denkmalgeschützten Gebäude an oberster Stelle steht. Nach einer Bauzeit von 7 Monaten wird am 22. Dezember 2006 die neue Schwebebahn auf die Seegrube und am 20. Jänner 2007 die Bahn auf das Hafelekar eröffnet.