W kierunku na wschód, w miejsce dawnej prywatnej linii Majdan – Kalnica – Beskid zbudowano w latach 1957–1964 nową niżej położoną linię Majdan – Cisna – Dołżyca – Przysłup – Wetlina – Moczarne, o długości prawie 37 km. Łącznie długość sieci wyniosła 73 km. Kolej leśna w Bieszczadach była najwyżej położoną linią wąskotorową w Polsce. Od 1958 roku koleją zarządzał Ośrodek Transportu Leśnego w Sanoku. Otrzymała ona w tym okresie nowe parowozy produkcji polskiej: dwa serii Px48 i sześć serii Kp4. Głównym odbiorcą drewna stał się nowo zbudowany kombinat drzewny w Rzepedzi, a kolej maksymalnie przewoziła 115–160 tysięcy m³ drzewa rocznie. Okazjonalnie i nieformalnie kolej woziła też okoliczną ludność i turystów, także wagonami towarowymi; .
18 września 1963 roku uruchomiono rozkładowy ruch pasażerski na liniach Nowy Łupków – Cisna, a następnie także Rzepedź – Smolnik. Była to wówczas jedyna kolej użytku publicznego w Polsce poza PKP. Przewozy pasażerskie były mało opłacalne i komplikowały pracę przewozową, wobec czego miały zostać zawieszone około 1975 roku, lecz na skutek wzrastającej turystyki w Bieszczadach i protestów przeciwko likwidacji, przywrócono je. W tym okresie przy kolei pracowało ok. 300 osób. Pod koniec lat 70.