路被满铁北支那事务所（华北交通前身）接管。
抗日战争期间.九一八事变后，为防止日本侵略军沿铁路进攻，国民政府先后两次下令将秦皇岛至山海关间的双线拆除约10公里，只维持单线行车。1933年1月至4月，日本和满洲国向长城东段进攻，长城战役爆发；战役中，中国军队通过本线运输军队和物资，而这一切都被驻扎在塘沽的日本宪兵悉数记录。长城战役中，日军陆续占领山海关、秦皇岛、北戴河一带；随后，日军又强渡滦河并占领唐山、芦台一带，京山线天津至山海关段运输随之中断，直到中日两国在5月签订《塘沽协定》，