В 1943 году на станции Кизема построено небольшое одноэтажное деревянное здание барачного типа, где в сентябре была открыта начальная школа. Рядом, в соседнем бараке, был открыт интернат.

В 1950-1951 учебном году в школе был открыт 5 класс.

В 1952-1953 учебном году состоялся первый выпуск из седьмого класса. Семилетку окончил 21 человек. Затем были построены здания для начальной школы в поселках Завода и Отделения, поскольку здания школы не хватало для быстрорастущего населения Киземы. 

1955 год ознаменовался приходом в школу нового учителя – молодого, русоволосого, симпатичного парня. Он стал преподавать русский язык, литературу, географию и физкультуру. В школе появились секции бокса и настольного тенниса. Этим учителем был Юрий Иосифович Визбор. Совсем недолго поработав в школе, он оставил в ней яркий след. Ежегодно в посёлке Кизема проходит фестиваль бардовской песни «Киземские струны», а на здании школы установлена мемориальная доска в память о выдающемся авторе и исполнителе. 

С 1957-1958 учебного года школа стала именоваться средней школой № 10 Печорской железной дороги. В этом же году состоялся первый выпуск из десятого класса. Занятия проводились в две смены.

В 1958 году построено типовое здание интерната на 100 мест, в нем проживали 120 и более учеников, так как в школе учились дети с железнодорожных станций от Шурая до Копасово. 

В марте 1958 года завершилось строительство нового каменного здания школы на 280 мест, куда переведены ученики 5-10 классов. 

С июля 1959 года, в связи с объединением Печорской железной дороги с Северной, школа стала именоваться Киземской средней школой № 78 Северной железной дороги.

В 1960-1961 учебном году состоялся последний выпуск из седьмого класса. В 1962-1963 учебном году школа выпускала первых учащихся, окончивших восьмилетку.

В 1962 году было построено шлакоблочное здание слесарной мастерской.

К середине 60-х годов в школе обучалось 1100 учеников, в каждой параллели насчитывалось по 3-4 класса. 

В 1966-1967 учебном году сделали пристройку к центральному зданию на 320 мест. Тёплый переход между зданиями построен в 1968 году. 

В 1972 году были закрыты начальные школы в Отделении и на Заводе и открыта деревянная начальная школа в посёлке Леспромхоза. 

В новом здании старшей школы были оборудованы кабинеты химии, физики, столовая и спортзал. Кабинеты физики и химии были механизированы. Учителя нажимали на неведомые кнопки, и сам собой гас свет, опускался экран и включался проектор.

Это было время поездок на картошку, походов, трудовых десантов, школьного хора, поединков по баскетболу и множества других интересных дел. Тогда же были открыты секции самбо и баскетбола. 

В 1997 году железнодорожная школа № 78 передана в муниципальную собственность администрации Устьянского района и стала именоваться МОУ «Киземская средняя школа». Это время работы школьного лесничества, появление первого компьютерного класса, создание команды КВН «Перцы», исследовательская и проектная деятельность, открытие музейной комнаты.

С 2011 года МБОУ «Киземская СОШ» является базовой школой Киземского школьного образовательного округа и обеспечивает методическую поддержку педагогов соседних школ.

2019 год многое изменил в истории школы. Именно тогда стало понятно, что школа нуждается в преобразованиях и капитальном ремонте. Осенью 2019 года при поддержке группы компаний «Титан» были отремонтированы третий и четвертый кабинеты, предназначенные для Центра «Точка роста». Тогда же появились конструкторы для робототехники, 3D-принтер, очки виртуальной реальности, новые компьютеры, тренажёры для уроков ОБЖ. 

Затем были отремонтированы кабинеты химии, английского языка, было закуплено новое оборудование, в том числе лингафонный кабинет. Полностью преобразился и актовый зал. Понимая необходимость развития не только учебной деятельности, но и внеурочной, администрация школы приняла решение о ремонте спортивного зала. Спортзал стал местом притяжения как школьников, так и взрослых жителей посёлка. Параллельно создавался практически с нуля тренажёрный зал. Сейчас здесь современное оборудование для кардиотренировок и занятий тяжёлой атлетикой, доступное для обучающихся и педагогов.

В 2021 году школа попала в федеральную программу модернизации школьных систем образования, благодаря которой начался капитальный ремонт. Школа преобразилась и внешне, и внутренне. Были установлены новые окна, отремонтирована система канализации и теплоснабжения, обновлён фасад здания и частично заменена кровля. Преобразования коснулись абсолютно всего: от классов и кабинетов администрации до раздевалок и туалетов. Современная техника во многом облегчила труд работников столовой. Для активных старшеклассников появился Центр детских инициатив, который возглавляет советник директора по воспитательной работе и взаимодействию с детскими общественными объединениями. 

В 2023 году к Киземской школе присоединилась Лойгинская. Теперь в составе учреждения собственно Киземская СОШ, филиал «Лойгинская основная школа», структурные подразделения: детские сады «Солнышко», «Надежда», «Берёзка», спортивный клуб, интеллектуальный клуб, центр «Точка роста».