I 1946 ble også den del av Treungenbanen som lå nord for Nelaug ombygd til normalspor. Søftestad gruver var banens store kunde, og det gikk malmtog flere ganger i uken til Arendal. Malmen ble eksportert til industrien i Europa, særlig til Tyskland. Enkelte år ble det transportert 30- 40 000 tonn malm med banen. Men i 1965 ble driften av Søftestad gruver innstilt. I 1967 vedtok Stortinget å nedlegge jernbanen fra Nelaug til Treungen allerede fra september samme år. Banen skulle erstattes med bedre vei fra Åmli til Nissedal samt bussrute fra Arendal til Vest-Telemark. Riksvei 41, som også kalles , følger på strekningen fra Åmli til fylkesgrensa mot Telemark for en stor del den gamle jernbanetraseen. Fyresdal-Vrådal-Nissedal Billag startet sommeren 1967 opp rutebiltrafikken som skulle erstatte banen, og det ettefølgende selskapet Telemark Bilruter kjørte kombinertrute mellom Arendal og Vrådal fram til 1. januar 2017, da strekningen på grunn av anbud ble delt i flere delstrekninger med bussbytte i Åmli.