残された釧路二股（北進） - 足寄間についても、現地調査と地図上での比較検討が行われ、1965年（昭和40年）1月から線路選定が行われていた。路線は、二股から左股・稲牛・中足寄を通って足寄へ至るルウクシュチャロ川・稲牛川沿いの経路と、右股・螺湾・中足寄を通って足寄へ至るコイカタホロカチョロ川・螺湾川沿いの経路の2案が比較検討され、1966年（昭和41年）1月に後者の経路に決定された。これは螺湾と北見相生を結ぶ「阿寒線」構想との接続を考慮してのことだと推定されている。足寄での取り付けは、北見と釧路を結ぶ役割を考慮して南側からとされた。1967年（昭和42年）8月に工事実施計画が承認され、白糠町と足寄町の境界には延長5,200メートルの釧勝トンネルが計画されていた。1969年（昭和44年）7月からは路盤工事も開始されていた。しかし、沿線の炭鉱閉山に伴い人口が激減していた。手を組むはずであった北十勝線も頓挫し、白糠線は新線延長はおろか既開業線の存続すら危うい状況に陥った。結局、北進延長を果たした1972年に、以北への延長工事の中止が決定した。過疎化に加えて自家用車の普及もあり、白糠線利用客数は1969年（昭和44年）度の年間15万2000人を最高に年々低下の一途をたどるようになった。1978年（昭和53年）には白糠 - 上茶路間の貨物輸送も廃止され、常に廃止対象路線にリストアップされていた。それでも当時の白糠町長の千葉清をはじめ沿線は、廃止に反対した上、本来の目的である足寄までの全線開通を願い、また上茶路坑跡地の炭鉱住宅を生かした「青少年旅行村」施策により夏場は賑わい臨時列車を出したほどであった。
一方、1968年（昭和43年）には上茶路駅以北釧路二股駅までの区間で路盤工事に着手、翌1969年（昭和44年）には軌道敷設工事が開始されていた。この工事は日本鉄道建設公団の手により1970年（昭和45年）には完成していたものの、折り悪く上茶路炭鉱は1970年2月に閉山となり、石炭輸送が皆無となっていた。また、当時は「赤字83線」のローカル線廃止取組みの最中であり、開業すれば赤字必至のローカル線の引き受けを国鉄が拒否したため、完成した線路が2年間に渡って放置されていた。赤字83線の取組みが頓挫した1972年（昭和47年）に、田中角栄内閣が成立して北海道出身の佐々木秀世が運輸大臣に就任した。直後の7月12日に白糠町長の千葉清が運輸省を訪問して佐々木大臣に釧路二股駅までの開業の要請をしたところ、話が急速に進んで7月14日には開業認可が下りることになった。開業に際して、延長区間に2駅設置された奥茶路駅と終点である釧路二股駅に関してはさらなる延長への期待を込めて延伸開業時にそれぞれ「下北進」および「北進」と変更され、1972年9月8日に北進駅までが開業した。しかし、同年6月に北海道内で札沼線の一部が廃止になっていたことから、この延伸開業に疑問を呈する向きもあった。この延伸開業区間は当初から旅客輸送のみであった。
そのため三木武夫という候補者の本質を有権者に徹底的に理解してもらう必要があるとして、広報のやり方、無料郵便の発送、演説会の日程や時間配分などを分析検討しながら選挙戦を進めた
4月13日に選挙戦が始まると、三木は徳島2区の各地で開催した演説会で既成政党への批判と政治浄化を中心とした選挙演説を行った
三木の最大の武器は言うまでもなく弁論であった
選挙戦が進むにつれて三木の選挙演説は評判を集め、大きな反響が現れるようになった
各演説会会場は大勢の人々が詰めかけ、三木陣営に多くの激励の手紙や電報、そして選挙費用の寄付が届けられた
選挙戦を通じて三木は他の候補者には無い若さと都会性を全面に打ち出し、既成政党と政治腐敗への強い批判を行い、改革者であるとのイメージを植えつけることに成功した
また三木は選挙戦終盤に徳島2区の有権者に送付した無料郵便で、自らが一人っ子であることを紹介しつつ、皇国に忠誠の使徒である上に、衆議院議員に当選して老父母に孝行の実を挙げ、忠孝両全の規範を立志の歴史に留めたいとの内容の、当時の倫理規範で最高の徳目とされた忠孝を兼ね備えた人物であることを示すとともに、泣き落としとも受け取れる訴えを行った
そして無料郵便には「元大審院長正三位勲一等 前明治大学学長法学博士」との肩書きの横田秀雄の推薦状が添付されており、大学教授などを応援弁士として招請した三木武夫の広い人脈を、有権者に改めてアピールした
選挙戦終盤になって、新聞各紙は三木は同じ板野郡を地盤とする高島と当落を争うと予想するようになった
最終盤の4月28、29日になると選挙運動は激しさを増し、三木は一日十六、十七ヶ所の演説会をこなし、結局、板野郡、阿波郡、麻植郡の三郡は選挙戦中にほぼ二巡した
30日に行われた投票の結果、三木は真鍋、秋田に次いで三位の票を集め、前職の高島を押さえ当選した
なお三木の衆議院議員当選は当時の最年少記録であった
5月3日の朝日新聞朝刊は、飛行機に跨る三木の挿絵付きで、『神風の闘志に学ぶ、全国一の年少選良、三木君』と題する記事を掲載し、「神風候補」と銘打って言論戦に所力を尽くし、堂々栄冠を獲得したと三木の選挙戦を紹介した