道路確保に悩まされてきた人々にとって、殖民軌道は命の綱ともいえるものでしたが、沿線は泥炭地で保守は困難を極め、並行する問寒別川もたびたび氾濫。1939（昭和14）年8月の水害では、橋梁の流出など被害が大きく、翌年には運行不能となりました。

しかし同年、日本白金クローム鉱業が復旧させ、軍事物資として、上問寒奥地から産出されるクローム 鉄鉱（砂クローム）の輸送を開始。十六線から二十線及び採掘場までの4.3kmが延伸されました。1946（昭和21）年には殖民軌道は簡易軌道と改称され活躍が続きました。

1945（昭和20）年、終戦により砂クロームの採掘が中止されました。代わって戦後復興のため、北方産業により石炭の採掘が始まり、1947（昭和22）年、二十線から約3㎞の炭鉱線が設けられました。

1950（昭和25）年、北海道は幌延村問寒別地区5700ヘクタールの開拓を発表。これにより問寒別線はますます重要視されました。紆余曲折を経て企業経営から村営となり、旅客線 （問寒別市街～二十線間）が幌延村営軌道（1960年に町制施行、町営）となりました。

開拓が進むと沿線の農家も増え、石炭のほか、農畜産物や木材などの輸送量も増加し賑やかになり、軌道はしばらく地域の花形でした。しかし、1958（昭和33）年に鉱業所（幌延炭鉱）が閉鎖され、主力だった石炭の貨物列車がなくなると経営が苦しくなりました。

やがて農村の過疎化が進み、離農や人口減少が顕著となります。加えて、モータリゼーショ ンの時代を迎え、軌道は苦境に立たされました。それでも沿線には牧場が多く、雪印乳業の工場もあり、生産された牛乳や空いた輸送缶をのんびりと運び、旅客車は沿線住民に親しまれていました。

しかし、1968（昭和43）年、軌道に並行する道路が道道に昇格し整備されると、冬期の除排雪も行われ、バスが運行可能になりました。これを受けて軌道は廃止されることになり、住民に惜しまれつつも1971（昭和 46）年5月をもって運行を終了。長い歴史に幕を閉じました。

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