В 1937 году от станции Ильинск до Шахтёрска началось строительство железнодорожной линии колеи 1067 мм (по японским стандартам «ширококолейной»). Последующие 5 лет был проделан значительный объём работ, отсыпана насыпь почти на всём протяжении будущей магистрали, частично уложены рельсы. Но в 1942 году власти Карафуто приняли решение о консервации строительства. Между Углегорском и Шахтерском на трассе будущей железнодорожной магистрали колеи 1067 мм был построен тоннель протяжённостью около 400 метров. В августе 1945 года, после коротких жестоких боёв, города Углегорск и Шахтерск были захвачены советскими войсками. Вскоре Южный Сахалин был присоединён к СССР. Узкоколейная железная дорога была передана на баланс вновь созданного треста «Углегорскуголь». В последующие годы она получила значительное развитие. Был построен участок Углегорск — Шахтёрск, пролегающий через тоннель. Скорее всего, колея вскоре была изменена с 762 мм до 750 мм.