動力源となるディーゼルエンジンは、鉄道省制式の気動車用エンジンとしては初の水平シリンダ形、かつ初の超200馬力級のもので、文献によってはDMF31Hと称しているものをキハ2両の床下に各1基搭載した。このDMF31Hは排気量が示す通り、当時鉄道省が設計していたもう一つの気動車用標準型ディーゼルエンジンであるDMH17の2倍近い、非常に大型のエンジンである。このエンジンはキハ42500形用として並行して開発が進められていたDMH17の場合と同じく、新潟鐵工所LH6H・池貝製作所（現・株式会社池貝、株式会社 池貝ディーゼル）6HSD18・三菱重工業6240と3社が同一仕様で競作した3種の試作エンジンに便宜上同一の省形式を与えたもので、各社1基ずつ納入されたものを随時入れ替えて使用した。なお、新潟製と三菱製は予燃焼室式にボッシュ式の燃料噴射ポンプ、池貝製は渦流室式に自社式の燃料噴射ポンプであった。ディーゼルエンジンはシリンダーヘッドとシリンダーに高圧力がかかることから、ある程度大きい物の方が圧力に対する変形と、寸法公差の許容度が大きく製作も容易なため、ほぼ同時期に開発がスタートしたにもかかわらず、小型のDMH17に先んじてこちらが完成している。もっとも、このエンジンはDMH17のそれと比して2倍以上の容積の大型シリンダーを備え、シリンダーストロークの関係から縦置き型での床下搭載が不可能であったため、やむなく横置き式のレイアウトで製作されており、設計上これまで未経験の部分が多いことからシリンダをわずかに（3度）傾けるなどの工夫もしたものの、潤滑系の設計がうまくいかず、営業運転就役後、気筒の滑油切れによる抱きつきや焼きつきなどの事故が続出し、最終的に本形式の寿命を縮める結果となった。また、3社のエンジンとも重量が重く、三菱製が2.62t、新潟製が2.79t、池貝製が2.92tで機関の出力重量比は10.92 - 12.16kg/PSでDMH17の約9.3kg/PSはもちろんのこと、気動車用機関としては過大重量であったと評されるキハニ34650形の大形ガソリン機関と同等もしくはむしろ重いぐらいであった。ただし、このDMF31Hの基本設計そのものは、当時の日本の鉄道業界の工業技術水準で製造可能な鉄道車両用ディーゼルエンジンとしては最良に近いものであり、そのシリンダ寸法などの基本設計を踏襲し、戦後通常の縦型6気筒として再設計されたDMF31Sはスーパーチャージャーの付加で370PS/1,300rpm(DMF31S)あるいは500PS/1,300rpm(DMF31SB)を発揮し、DD13形ディーゼル機関車に採用されて大きな成功を収めている。また、さらにこのDMF31SをV型配置の複列仕様として再々設計を行ったDML61系は、同時代の他国製あるいは民間向けの同級機関と比較して特に優れたところはなかったが、量産初期に頻発したシリンダヘッドの変形や亀裂の発生問題等を解決した後は安定し、DD51形ディーゼル機関車やDE10形ディーゼル機関車に大量採用されて戦後の国鉄近代化に大きく貢献している。
1952年（昭和27年）には明治座を退き、文筆活動を行っていたが、1954年（昭和29年）、新国劇の辰巳柳太郎に推薦され、同年に製作再開した日活が製作し、辰巳が主演した『平手造酒』（監督滝沢英輔）に出演、同作は同年10月19日に公開され、これが映画俳優としてのデビュー作である。九重はすでに満44歳になっていた。同作公開後、兵庫県宝塚市の宝塚映画製作所に入社、同年12月8日・15日に公開された志村敏夫（1914年 - 1980年）の監督作『照る日くもる日 前後篇』に役を得て、以降、同撮影所で志村敏夫作品を中心に出演する。1956年（昭和31年）、志村が新東宝に移籍したのを機に九重も移籍、同年8月22日に公開された志村監督の『君ひとすじに 完結篇』に出演する。新東宝では、志村のもとで脚本を執筆、村山俊郎と共同執筆した『新妻鏡』、北村秀敏とともに執筆した『関八州大利根の対決』がそれぞれ同年9月26日、翌1957年（昭和32年）1月27日に公開されている。脚本は本名でクレジットされたが、出演もした『関八州大利根の対決』では、役者としては九重の名でクレジットされた。1961年（昭和36年）8月31日の新東宝の倒産まで、数多くの同社の作品に脇役俳優として出演した。新東宝の倒産後は、配給部門を分社化して設立された大宝が配給した『黒と赤の花びら』（監督柴田吉太郎）に出演、同作は翌1962年1月14日に公開された。新東宝の社長であった大蔵貢が経営する大蔵映画が、製作を開始すると、第1作の超大作『太平洋戦争と姫ゆり部隊』（監督小森白、1962年4月7日公開）、同作の前に公開され、いわゆる「ピンク映画第1号」と呼ばれる『肉体の市場』（監督小林悟、同年2月27日公開）に出演、以降、同社の作品を中心に数多くの成人映画に出演した。『日本映画発達史』の田中純一郎は、同書のなかで黎明期の成人映画界のおもな出演者として、扇町京子、橘桂子、城山路子（光岡早苗と同一人物）、内田高子、香取環、新高恵子、松井康子、西朱実、朝日陽子、火鳥こずえ、華村明子、森美沙、湯川美沙、光岡早苗、路加奈子、有川二郎、里見孝二、川部修詩、佐伯秀男の名を挙げているが、九重の名は挙げられていない。しかしながら九重は、『肉体の市場』や、それに先行する新東宝時代の『続・性と人間』（監督木元健太・小林悟、1961年1月3日公開）、あるいはそれにつづく『不完全結婚』（監督木元健太・小林悟、1962年5月1日公開）といった成人映画にすら出演しており、黎明期の成人映画界を支えた俳優であるといえる。神奈川県藤沢市片瀬に居を構え、1970年代以降は、映画出演の傍ら「性神研究家」として研究にいそしみ、文筆活動を行い、講演も行った。1975年（昭和50年）2月から同年6月まで、『週刊文春』（文藝春秋）に「あるピンク男優の告白」として『テント虫一代』を連載する。1976年（昭和51年）10月16日には、「大宮先生」役で出演した日仏合作映画『愛のコリーダ』（監督大島渚）が日本でも公開された。同年、性神についての最初の単著『ふるさとの性神』を双葉社から上梓する。満69歳のときに出演し、1979年（昭和54年）6月に公開された『少女縄化粧』（監督渡辺護）が俳優としての遺作に当たる。日野繭子の父親役であった。同年8月から翌1980年（昭和55年）10月まで、『宝石』（光文社）に『艶談・女のまんげ鏡』を連載した。この年、九重は満70歳を迎えた。1985年（昭和60年）7月2日、18時9分に心不全のため死去した。満75歳没。