Po zajęciu wschodniej polski przez ZSRR na początku II wojny światowej w 1939 roku linia weszła w posiadanie kolei radzieckich, która natychmiast rozpoczęła przekuwanie toru na rozstaw rosyjski. W 1941 roku po ataku Niemiec na ZSRR proces został odwrócony. Po zakończeniu wojny, regiony te stały się częścią Ukraińskiej SRR w Związku Radzieckim w związku z czym zmieniono rozstaw szyn na całej linii na 1520 mm.