Der Märchenwald wurde 1967 eröffnet und gehörte zusammen mit dem Santa-Fe-Western-Express, der Oldtimerbahn, der Ponyreitbahn, dem Marionettentheater, den Ruder- und Tretbooten sowie dem Hawaii-Restaurant folglich zu den ersten Attraktionen des Phantasialandes.
Der Märchenwald verlieh dem Phantasialand vor allem in den Anfangsjahren noch den Status eines klassischen Märchenparks.
Da der damalige Puppenspieler Richard Schmidt es schade fand, dass die für das Fernsehen mühevoll erstellten Puppen und Kulissen nach meist nur einer Produktion im Fundus des Senders verschwanden, beschloss er, die Erzeugnisse einem großen Publikum zugänglich zu machen. In einer leerstehenden Stuhlfabrik erstellte er die ersten Puppen und Kulissen für das Phantasialand. Darunter befanden sich auch jene, die für den Märchenwald eingesetzt wurden.
Die einzelnen Szenen des Märchenwaldes wurden durch die Betätigung eines Schalters ausgelöst. Anschließend setzten sich die Figuren in Bewegung, während eine Stimme im Hintergrund das Märchen erzählte. Oftmals wurden die dargestellten Figuren aus dem Märchen von derselben Stimme synchronisiert. Manche Märchen besaßen sogar ein relativ aufwändiges Intro mit Musik.
Die rund 40 erzählten Märchen waren um den gesamten Märchensee verteilt. Manchmal standen die Figuren frei in der Gegend herum, allerdings wurden sie meistens in Gebäuden untergebracht, die dem Charakter oder Geschichte des jeweiligen Märchens entsprachen. Dargestellt wurden hier unter anderem die Märchen „Tischlein deck dich“, „Der kleine Muck“, „Hans im Glück“, „Hänsel und Gretel“, „Dornröschen“, „Aschenputtel“, „Gullivers Reisen“, „Rotkäppchen“, „Die chinesische Nachtigall“, „Der gestiefelte Kater“ oder „Frau Holle“. Fünf Jahre nach der Eröffnung des Parks wurde mit „Schloss Schreckenstein“ außerdem noch eine gruselige Ergänzung zum sonst sehr kinderfreundlichen Märchenwald entworfen.
Obwohl die Attraktionen rund um den Märchenwald teilweise schon 1986 für Neuheiten weichen mussten, blieben die Geschichten der Gebrüder Grimm noch bis zum Ende der Sommersaison 2007 im Park, da man seine Wurzeln noch so lange wie möglich präsentieren wollte. Allerdings ist anzumerken, dass die Anzahl der dargestellten Märchen über die Jahre kleiner wurde. Im Zuge der Bauarbeiten an Baumbergen wurde der Märchenwald schließlich komplett geschlossen und abgerissen.