1908年西部纵贯铁路全线贯通，4月20日于台中站举行「汽车博览会」（日本语的「汽车」是指以蒸汽机车运行的铁路车辆），10月24日于台中公园举行纵贯铁路贯通典礼。通车初期仍依循南部线及北部线各自独立营运习惯，南北仅一班直通车（6点台北出发，17:13分抵台南，19:55分抵打狗）。基隆至台北路段修筑双线于1912年完工，增加了北部铁路的运能。台北至竹南和台南至高雄的路段双线化也于1935年完工通车。基隆和苏澳之间的宜兰线于1917年动工，南段（苏澳－礁溪）与北段（基隆－瑞芳）于1919年通车，但因为经费