道的暗渠断面扩大成为四尺宽，可供人车可通行的隧道。1932年，隧道扩建工程完工，工时共费时15年之久。太平洋战争后期，日本帝国战况逐渐趋于劣势，这时台湾时常受到盟军轰炸机的空袭，而小马埤圳的这条隧道便在当时成为了为泰源、小马地区居民躲避空袭的重要防空避难所。
战后时期.1945年终战后，台湾由国民政府接收，小马埤圳的隧道被台湾省政府接管后改名「泰源隧道」，是当时台东县境内唯一的公路隧道，也是海岸山脉要出入泰源盆地的唯一途径。1960年时，泰源隧道更被列为台东十景的「桃源洞天」。