In 1940 kwam er een einde aan de doorgaande treinen en reden de snel- en stoptreinen niet verder dan Nijmegen. Daarin kwam tijdens de Tweede Wereldoorlog een korte onderbreking, doordat op 13 mei 1940 de spoorbrug bij Rhenen door Nederlandse artillerie onder vuur werd genomen. De ontsteking van de aangebrachte springlading werkte niet. Met letterlijk de laatste granaat lukte het de springlading tot ontploffing te brengen, waardoor de brug vernield werd. Na de strijd van de meidagen werd de brug enkelsporig hersteld met vrijgekomen brugdelen van de brug over de Oosterdoksluis te Amsterdam. Door de oorlog heen werd het vervoer weer zo goed mogelijk uitgevoerd. In de oorlog vonden diverse beschietingen van de spoorlijn en de treinen plaats. In 1944 kwam door de spoorwegstaking een einde aan de treindiensten op de spoorlijn tussen Amersfoort, Veenendaal, Rhenen en Kesteren. De Rhenense brug werd op 2 oktober 1944 opnieuw vernield. Ditmaal was de oorzaak een aanval van de geallieerden. In december 1944 maakten Duitse Sprengcommando's de brug verder onklaar. Slechts twee pijlers bleven over. Na de oorlog is de brug niet meer als spoorbrug hersteld. Mede op de twee overgebleven brugpijlers werd in 1957 een nieuwe verkeersbrug gebouwd.