Aufgrund des Deutsch-sowjetischen Nichtangriffspakts wurde das Einzugsgebiet der Strecken 1939 von der Sowjetunion besetzt und in die Ukrainische SSR eingegliedert. Während des Zweiten Weltkriegs wurde das Streckennetz zerstört. Aufgrund niedriger Priorität erfolgte die Wiederinbetriebnahme nur langsam, 1948 war das Streckennetz wiederhergestellt. Die Strecke wurde zunächst dem Verkehrsministerium (Ministerstwo putej soobschtschenija) unterstellt, aber 1957 dem Forstbetrieb Sarny übergeben und fortan wieder als Waldbahn betrieben. Der Abschnitt Tychowyr–Kuchizka Wolja wurde stillgelegt und abgebaut und stattdessen die Strecke nach Loknyzja verlängert. Die Bahn diente damals in erster Linie der Holzabfuhr.