深名線
続いて第2工区として、多度志駅から鷹泊駅まで1925年(大正14年)6月16日に起工し、1926年(大正15年)11月10日に開通した。第3工区となる多度志駅から幌加内駅までの区間は1925年(大正14年)11月16日に起工したが、途中の幌加内トンネルの地質が悪かったことから難工事となり、1日平均1メートルしか掘削できず、工期を予定より1年伸ばして1929年(昭和4年)5月15日に竣工し、同年11月8日に開通した。第4工区は幌加内駅から政和駅まで1928年(昭和3年)11月16日に起工し、第5工区はさらに添牛内駅まで同年11月6日に起工して、どちらも1931年(昭和6年)9月15日に開通し、第6工区の添牛内駅 - 朱鞠内駅間は1931年(昭和6年)7月13日に起工し、1932年(昭和7年)10月25日に開通というように小刻みに延長している。深川 - 朱鞠内間の総工費は4,467,778円であった。また、1931年(昭和6年)10月10日付で路線名称が幌加内線に改称されている。鉄道建設と並行するように雨竜ダムの建設計画が進められており、1938年(昭和13年)に着工した雨竜ダムの建設工事と、貯水に先立って行われた水没地域の森林伐採・木材輸送には幌加内線が使用された。
1979年度は5億2,600万円の実施計画が通知され、中の二股川橋梁施工に1億8,500万円、第1中の二股トンネル施工に2億8,200万円(3年間で完成、総額10億2,200万円)、付帯工事として苫竜トンネルのボーリングおよび測量費用に3,400万円などの決定をみたが、実際の1979年度予算額は3億5,000万円に削減され、工事継続に必要な費用の配分にとどめられ、建設工事の大幅遅れは確実となった。1980年度は第1中の二股トンネル貫通まであと2年程度を要する状態だった。
鉄建公団AB線(地方開発線・地方幹線)の1980年度予算が凍結され、名羽線も同年度予算はゼロとされたが、1979年度の積み残し3億2,000万円と債務負担行為の1億円の合計4億2,000万円の費用で、第1中の二股トンネル掘削工事などが進められていた。鉄建公団札幌支社羽幌鉄道建設事務所では「今年の工事が終わると全体の85%の路盤、トンネル工事は完成ということになる」と説明していた。
だが、国鉄再建法の施行により1981年に工事が凍結され、第1中の二股トンネル掘削工事は打ち切られ、苫竜トンネルや白地畝信号場付近の5km区間は未着工に終わった。事業費は1980年までに78億円が投入された。
沿線の産業も衰え、接続する両端の路線が特定地方交通線に指定される(深名線は前述のとおり後に除外)ことを踏まえると開業しても輸送はほとんど見込めないため、北海道や沿線自治体を含め、引き受ける事業者がなく、完成していた鉄道施設は放置され、深名線の車内からも放置されたトンネルや橋桁を見ることが出来た。その後、一部の高架橋が民間会社のトラック輸送路などに使用されていたが、この会社が事業を停止したため再び放置されることとなった。