日军占领越南后，滇越铁路运输被切断。国民政府为了防止日军沿滇越铁路入侵云南，一方面调重兵在蒙自、河口、屏边、金平、文山、马关、麻栗坡、西畴、福宁一带布防；另一方面果断采取措施，成立滇越铁路线区司令部，军事接管滇越铁路滇段，炸毁河口大桥、河口隧道和白寨大桥，仅留下“人”字桥未毁。同时，拆除河口至碧色寨间177公里的铁轨，拆下来的铁轨用于上述滇缅铁路和叙昆铁路部分路段的铺设。

1943年2月，法国维希政府公然蔑视中国主权，将广州湾“转让”给日本。按照1903年中法两国签订的《滇越铁路章程》，中国在80年之后才能与法国商议收回滇越铁路路产及经营管理权。但在这时，面对法国政府的公然挑衅，国民政府毅然于8月1日宣布与法国断绝外交关系，正式接管滇越铁路云南段。抗战胜利后，中法两国签订《关于中越关系之协定》，规定宣布废除1903年的《滇越铁路章程》，将滇越铁路交还中国，这是在承认既成事实的基础上完成的外交程序。

日军占领越南后，滇越铁路越南段的运输路线就中断了，此时的铁路便失去了作为国际运输通道的功能。在拆除了河口至碧色寨的铁轨后，就只剩下昆明至碧色寨287公里的铁路维持通车了。由于没有路轨器材的来源，只能使用原有的陈旧设备维持行车，再加上管理混乱，致使运输效率低下，事故不断。仅1944年一年内就发生包括脱轨、翻车等严重事故在内的各种事故122起。其中，发生在宜良附近七拱坡的翻车事故，引发列车起火，烧死旅客140人，烧伤57人，为滇越铁路自通车以来最大的一次行车伤亡事故。由于事故不断，货运、客运均受影响，昆明至碧色寨一线运输时断时通，运量大不如前。(www.daowen.com)

抗战胜利后，国民政府交通部曾筹备修复滇越铁路河口至碧色寨段，但在略有进展后又停工，直至新中国成立后的1957年才重新铺轨，恢复了全线通车。