Am 1. Oktober 1901 eröffnete die 133,1 km lange Heidebahn die Strecke von Soltau nach Buchholz. Auch der kleine Naherholungsort Holm-Seppensen bekam einen Bahnhof. Die Dörfer Holm und Seppensen konnten sich jedoch nicht auf einen Standort einigen, sodass die Bahngesellschaft ihn zwischen den beiden Orten mitten in die Heidelandschaft baute. Das Stationsgebäude hat alles, was ein kleiner Bahnhof braucht. Eine Schalterhalle mit Warteraum und einem kleinen Bahnsteigdach am Hausbahnsteig. Im separaten Anbau war der Güterschuppen untergebracht. 1957 besuchte Konrad Adenauer mit seiner Sekretärin während des Wahlkampfs die Ortschaft.Das Bahnhofsgebäude wurde vom Förderverein Kulturbahnhof Holm-Seppensen e.V. (gegründet 2003) renoviert.1972 wurde das Dorf nach Buchholz eingemeindet.