アダム・スミス研究所（Adam Smith Institute、イギリスのシンクタンク）の提言に基づくジョン・メージャー率いる保守党政権の1993年鉄道法の下、イギリス国鉄は分割民営化がなされた。これは公営サービスの民営化を掲げるサッチャー保守党政権の政策の継続であった。民営化に際しては地域分割、上下分離、株式会社化など複数案の中から、電気やガスの事例に近い上下分離方式が採用された。線路、列車そしてインフラの所有権は、競争性が薄いとの判断から、法により既存の国鉄の企業の形式に基づく異なる会社に分割された。セクター内の旅客列車運行は民間企業にフランチャイズ化され、20数社の民間会社が運行を継承した。各運行会社による鉄道営業の統括と会社群の代表団体として列車運行会社協会（ATOC）が設立され、「ナショナル・レール」 (National rail) のブランドを制定し、乗車券発行が共通化された。貨物輸送はほとんどが一社（後のEWS）に落札された。インフラについては、これを独占的に取り扱い、またロンドン証券取引所に上場するためレールトラック社 (Railtrack plc) が創設された。また、Strategic Rail Authorityは鉄道営業を監査し、各会社に営業政策を提言するために設置された。なお、イギリス国鉄を統括していたイギリス国鉄委員会は残存業務の統括のため残存し、2000年の運輸法により廃止された。警察機関のイギリス鉄道警察（BTP）は民営化されずに継続し、民営各社に継承されない土地施設や負債を維持管理するBRB (Residuary) 社（運輸省傘下）が設立された。
1963年、国鉄総裁のリチャード・ビーチング博士 (Dr.Richard Beeching) は、鉄道の大規模な合理化を提唱する『Re-Shaping of British Railways』を発表した。道路輸送への転移により不採算路線となったローカル線を廃止するもので、運行費の削減による赤字削減を見込んだ。この大規模廃線はビーチング・アックス （Beeching Axe - ビーチングの斧）と呼ばれ、1963年から1970年の間を中心に、当時の全路線中の3分の1と全駅中の半分を不採算として廃止された。なお、廃止となった路線の一部はその後保存鉄道となった（初期の保存鉄道の多くはこの時廃止された路線である）。1965年に発表された「第二次ビーチング・アックス (Beeching Axe II) 」では、「主要な幹線路線」（地図の太線）が示された。残る路線の処遇は、この報告書では明らかにされていない。
7500系の登場に先立ち、モ7014にて住友金属工業製新型台車のテストが行われた。その7500系は1963年12月に登場し、しばらくは大きな変化はなかったが、社長に就任していた土川から「パノラマカーの特急を支線区へ直通させる」という方針が打ち出された。これに伴い、本線特急には7500系を使用し、支線への直通に7000系が運用されるようになったが、短い編成が必要となったため、1967年3月に7000系の4両編成が登場することになった。しかし、7000系が全車電動車であったため、支線の変電所容量では電力が不足する可能性があった。この問題については2両の動力をカットすることで解決できたが、切り替え操作を避ける目的で、電圧を検知するリレーの設定値に差をつけ、電力不足になった際には2両の動力が自動的に切られるようにするという方策を採った。この時の増備車からは、支線内において車両直前の安全確認を行えるようにするため「フロントアイ」と呼ばれる機器が前頭部に設置された。この「フロントアイ」は広角の凸レンズを使用したもので、レンズを通して見ると、天地が逆になるものの展望席の直前の様子が分かる。これにより前方死角は12mから1mに減少した。フロントアイは、これより前に製造された車両にも追設された。1967年12月から、6両編成4本を4両編成・8両編成2本ずつへと組成の変更が行われた。8両編成は名古屋本線の特急8両編成化に対応したものであったが、7500系の増備に伴い1968年10月に8両編成は解除され、この年に増備された先頭車4両を加えて6両編成と4両編成に組成変更された。その後も支線直通用の4両編成の増強は進み、1969年4月には4両編成2本が、1971年4月には4両編成3本が増備されたほか、1970年4月には先頭車のみ6両が製造され、6両編成3本が4両編成6本に組成変更された。なお、工場の設備が更新され、6両編成でも同時に入場できるようになったことから、モ7150形に設置されていた簡易運転台は1968年9月に撤去された。なお、1971年9月3日には犬山線下小田井駅と中小田井駅の間にある踏切で、警報機を無視した2.5tトラックと衝突する事故が発生した。このトラックの積荷が可燃物のシンナーであったため衝突後に炎上し、この年に製造されたばかりのモ7040が炎上する事故が発生している。このように支線への直通が多くなった7000系であったが、三河線と尾西線には閉塞方式がタブレット閉塞であったため、運転台の高い7000系は入線していなかった。これらの線区に運行されている特急の冷房化率向上のため、1971年10月にはAL車の機器に7000系7次車とほぼ同一仕様で前面貫通型の車体を架装した7300系が登場した。さらに、1973年には7300系の高性能車版ともいえる7700系が登場した。7700系は7000系をはじめとして、7500系を除くすべてのSR車との連結が可能な車両で、2両編成と4両編成が4本ずつ製造され、車両運用の合理化と輸送単位の調整が図られた。社長の土川はパノラマカーを気に入っており、愛知県公安委員会の委員長に就任すると、愛知県内の踏切標識を蒸気機関車ではなくパノラマカーに変えてしまった。さすがにこれは苦々しく思われたようで、土川が公安委員長から退任すると標識は元に戻された。