西武大宮線
こうして成立した川越電気鉄道は、1904年(明治37年)に、入間郡川越町堅久保に常磐炭田の石炭を燃料とする埼玉県下初の100kW出力の発電機2基による川越火力発電所(出力260kW)を建設。直流200ボルト送電を開始し、翌年1月から川越町内431戸での電灯供給を開始した。同社は埼玉県下で初めて電灯を灯した電気事業者でもある。
一方、川越 - 大宮間の電気鉄道は、1904年3月に営業許可を受け、1906年4月に開業した。埼玉県で最初に走った電車である。これに伴い、1906年(明治39年)10月に大宮電灯を合併し、北足立郡大宮町および周辺へと配電地域を拡げた。
敷設工事は経費節減のため、当時発足したばかりだった赤羽工兵隊の鉄道大隊が演習をかねて行った。この際に野戦鉄道程度の整備水準で敷設したため、軌道の地固めが極めて不十分だった。このため電車の動揺が激しく脱線事故が頻発し、1931年(昭和6年)にはついに脱線による死亡事故が発生する事態にもなった。しかしながら資金不足により軌道整備もままならなかったという。
開業時は2軸電動客車7両(1 - 7、番号は推定)、2軸附随客車2両(1・2)、2軸有蓋貨車4両(ワブ1 - 4)、2軸無蓋貨車4両(ト1 - 4)。1925年には2軸電動客車4両(製造所不明)を増備し8 - 11と付番した。 1927年8月の久保町車庫火災により大宮線所属の電動客車の全車両(11両)が焼失したため、一時運転を休止したが、新宿線(後の都電杉並線)より2軸電動客車2両(3は元京都電気鉄道、4は元東京市街鉄道)を軌間変更(1067mm→1372mm)の上で移籍し、また1927年12月に王子電気軌道から2軸電動客車5両を借入し運転を再開した。王子電気軌道から借入した車両は1928年11月に正式に譲受(5 - 9)した。また1928年10月に半鋼製2軸電動客車2両(1・2)を日本車輌製造で新製増備した。
なお1949年に鉄道ファンが久保町車庫跡を訪れて廃車体を確認している。