東武鬼怒川線
また、12月20日には鉄道省線との旅客貨物の連絡運輸を開始した。改軌当初は充当させる車両が少なく直通先の東武鉄道から蒸気機関車や客車を借り入れた。電車もともに充当させる車両が少なく日光電気軌道から車両を借り入れた。非電化区間の旅客輸送には汽車会社製のガソリン気動車2両を購入し充当した。翌1930年(昭和5年)には残る新高徳 - 新藤原間も改軌した。1931年(昭和6年)、電車線が600Vでは将来直通の弊害となるため1500Vに昇圧し、電車も川崎車両(現・川崎重工業車両カンパニー)から購入し就役させた。
鬼怒川・川治温泉が世間から認知を受けていくうちに乗合自動車業者との競争が激化し、1932年(昭和7年)5月には下野電気鉄道線の減収が激しくなったようである。かくして同社は創業以来営業収益が芳しくなく加えて1920年(大正9年)頃からの昭和恐慌によって沿線の鉱山も深刻な経営不振に陥り、ようやく鬼怒川・川治温泉が賑わう頃となっても自動車路線との競争の激化で収支が見込めないためほとんど株主に利益配当ができず、大正年間以来大半が政府補助金の交付を受けていた。創業以来困難な経営状況が続いていた下野電気鉄道は、陸上交通事業調整法による交通統合により1943年(昭和18年)5月1日東武鉄道に買収され解散に至った。即日、東武鬼怒川線として運営されている。