Von 1920 bis 1923 erfolgte der zweigleisige Ausbau der Strecke. Aufgrund von Stromausfällen nach dem Großen Kantō-Erdbeben war der Betrieb vom 1. bis 4. September 1923 unterbrochen. 1922 war die Tochtergesellschaft "Gyokunan Tetsudō" () gegründet worden, die den Bau einer 16,3 km langen Anschlussstrecke von Fuchū nach Higashi-Hachiōji (heute Keiō-Hachiōji) in Angriff nahm. Um die vom Staat in Aussicht gestellten Fördergelder beanspruchen zu können, entstand sie nach dem neu eingeführten Lokalbahngesetz in Kapspur. Sie ging am 24. März 1925 in Betrieb. Die Fördergelder blieben jedoch letztlich aus, da das Eisenbahnministerium die Strecke als Konkurrenz zu der in geringer Entfernung parallel verlaufenden Chūō-Hauptlinie betrachtete. Am 1. Dezember 1926 fusionierte die "Gyokunan Tetsudō" deshalb mit ihrer Muttergesellschaft, die eine neue Konzession für die Anschlussstrecke beantragte. Die daraufhin begonnene Umspurung auf 1372 mm war am 1. Juni 1927 vollendet, was es erlaubte, nach dem Fahrplanwechsel im Mai 1928 durchgehende Züge von Shinjuku nach Hachiōji anzubieten.