于是直奉双方在6月17日达成停战协议，本线也在3天后恢复客运服务，但是双方都在各个车站安排军警和密探，还要求乘客必须在山海关站中转，而货运服务则一直到7月底才恢复；另一方面，关内和关外段的管理机构一直未统一。1924年9月，第二次直奉战争爆发，由于冯玉祥发动北京政变，直系部队失去战斗力，于是奉系部队控制全线。1928年6月4日，北洋政府的最后一位领导人——张作霖乘专列，从北京前往奉天；在行经皇姑屯站附近时，专列遭到日本关东军埋下的炸弹炸毁，张作霖也不治身亡。
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