松前線
一方で同年鉄道敷設法が改正され、福山線を含む「別表第129号」が「(前略)大島(注:現在の松前町大島)ニ至ル鉄道」に変更されたが、これは軍需物資として大島地区より産出するマンガン鉱、その他の輸送を目的としてのもので、同年9月より用地取得と路盤工事に着手し、松前駅の先の館浜までの路盤を完工、その他も大島まで一部路盤を完成させたところで、1944年(昭和19年)に戦局の悪化により工事を中止、1945年(昭和20年)8月15日の終戦を迎え、戦後は1946年(昭和21年)に渡島大沢駅まで延伸したが、その先の延伸は戦後の経済混乱によって中止されていた。
1951年(昭和26年)に入り、敗戦によって千島海域の漁場を失った日本における未開発漁場開発の一環として、渡島大島・渡島小島周辺の海域がクローズアップされたことで、福山線を松前駅まで5.6km延伸することが具体化し、松前まで開通したのは1953年(昭和28年)11月8日のことであった。このとき路線名は松前線に改称された。なお、その先大島までの区間については鉄道建設の必要に乏しいとして延伸はなされず、1972年(昭和47年)に用地を松前町に有償(トンネル・橋梁などは無償)で譲渡している。
開業後はマンガン鉱や海産物の輸送に利用されたが、並行する国道228号の整備が進むと貨客とも輸送量が減少し、貨物輸送は1982年(昭和57年)に全廃された。1980年(昭和55年)の国鉄再建法施行により、1982年(昭和57年)11月に第2次特定地方交通線に選定され、1988年(昭和63年)2月に廃止となりバス路線へ転換された。
1963年(昭和38年)12月1日:函館駅 - 松前駅間に準急「松前」を単行(1両編成)で運行開始。
1968年(昭和43年)10月1日:準急「松前」を急行列車に格上げ。
1972年(昭和47年)3月15日:碁盤坂駅を千軒駅に改称。急行「松前」を上り1本増発、上り2号を2両編成とする。その他は単行。
1973年(昭和48年)10月1日:急行「えさし」のうち、上り1号に松前発編成を併結開始。ただし、松前線内は普通列車。
1980年(昭和55年)10月1日:急行「松前」・「えさし」の運行を終了。
1982年(昭和57年) 11月15日:全線の貨物営業を廃止。 11月22日:第2次特定地方交通線として廃止承認を申請。
1984年(昭和59年)6月22日:第2次特定地方交通線として、廃止承認。
1987年(昭和62年)4月1日:国鉄分割民営化に伴い、北海道旅客鉄道(JR北海道)が第一種鉄道事業者として全線を承継。
1988年(昭和63年)2月1日:全線 (50.8km) を廃止し、函館バスのバス路線に転換。
廃線後は函館バスの木古内・松前線に転換された。廃止直前にはすでに木古内 - 知内間と福島 - 松前間にバス路線が存在し、廃線に伴い知内 - 福島間を新設したうえで、両路線を統合した。1往復は松前高校経由で運行される。かつては重内経由便も運行されていたが、2001年(平成13年)10月1日に廃止された。
このほか、函館 - 松前間の函館・松前線(快速「松前号」)や函館 - 木古内 - 知内間の函館・知内線が設定されている。また、未成区間では松前町の地域生活バス「大漁くんバス」が運行されている。