依旧掌握在苏联手中。1932年满洲国成立，中东铁路改由苏联与满洲国合营。1935年3月，满洲国向苏联花费1亿4千万日圆购买中东铁路北段全线，改称滨洲线，并于1936年8月1日将宽轨改成准轨，运营速度提高到60公里／小时。1945年，第二次世界大战后日本投降，该铁路被当时占领东北的苏联接收，轨距再次变为宽轨。1946年4月，前苏联红军撤退回国，东北民主联军接管滨洲线，又将宽轨改为准轨。 1949年中华人民共和国成立后，中苏双方展开了收回铁路的谈判。1950年2月14日毛泽东在苏联莫斯科签订了《中苏友好同盟