和胶济线工人将机车、车辆过轨南运至粤汉线，从25日起又破坏了部分线路和桥梁。1938年1月，日本侵略军第二次侵占胶济线，将胶济铁路划归济南铁路局管辖。为侵略战争需要，日方进行了紧急抢修，2月11日勉强通车，3月31日恢复营业。1940年4月，日方将胶济铁路济南站并入津浦铁路济南站。抗日战争期间，八路军山东分支、地方抗日武装和中国铁路工人不断地破袭铁路和军用列车，阻止日方的运营或调动。1945年8月日本投降后，中国共产党鲁中区党委设立胶济铁路工委，并接管了胶济线西段；另一边，国民政府接收了铁路的东段，并以