扩建工程」计划，由台湾省政府函报中华民国行政院并于1979年12月获同意实施。
动工与通车.三貂岭＝牡丹间新的双线铁路第二代三貂岭隧道，建于第一代隧道南侧，1982年6月9日开工，大尧营造有限公司承包，先由底设导坑开挖，地质属于新近纪粉砂岩与页岩，岩性松脱，开挖艰难，曾遭遇积水不退与抽心坍方灾害，工程受阻，甚至有工寮于某次灾变中下陷淹没，所幸无人伤亡。后经施工单位努力，三貂岭隧道终在1984年1月30日19时30分贯通，并在同年2月20日17时于隧道南口（双溪侧洞口）外工务所前举