Complément indispensable de la maison-forte de Sorans-les-Breurey, le moulin banal n'aurait été implanté à son emplacement actuel qu'au début du XVIIIe siècle. En 1858, cinq roues hydrauliques mettent en mouvement quatre paires de meules et une scierie, reconstruite à l'extrême fin du siècle et augmentée d'un battoir. Moulin et battoir cessent de fonctionner avant 1914, tandis que la scierie perdure jusque dans les années 1930. Sa complémentarité avec la volumétrie de la maison-forte voisine, l'existence d'un projet de mise en valeur et la conservation des installations de meunerie (quatre paires de meule, dont une pour broyer le chanvre, bluteries, machine à battre) lui ont valu d'être le premier moulin protégé dans la région.
