路公司1914年被国有化后改由沪杭甬铁路管理局管辖。1937年钱塘江大桥通车后车站扩建至6股道，同时设有站台2座及站房1207.7平方米。随后日本侵华战争开始，车站于10月先后遭日军两次轰炸，杭州亦于12月24日为日军占领。日军占领杭州期间，车站由华中铁道管理。同时车站站房于1941年3月26日起重建，1942年3月21日启用。站房外观采用日本奈良时代的建筑风格，设有南北两个候车室。杭州站于1949年新建联通1、2站台的地道2座，并在车站西侧新建站台。之后至1959年间又扩建车站站房共2063平方米