Po 1945 – w strukturach GKW (za czasów PKP) Po II wojnie światowej cała linia znalazła się w granicach Polski. W 1945 roku po wkroczeniu oddziałów sowieckich rozebrano odcinek torów od Lukasyny do stacji Paproć. Po zakończeniu działań wojennych linia siłami kolejarzy i z pomocą żołnierzy polskich została odbudowana i przywrócono jej przejezdność. Kursowanie pociągów odbywało się do stacji Racibórz Markowice, gdyż stacja końcowa Racibórz-Płonia nigdy nie została odbudowana po powodzi, uwagi na wybudowanie kanału przeciwpowodziowego Ulga, który odcinał stację od reszty linii (budowa mostu była nieopłacalna).
W 1960 roku wyeksploatowano ostatni wagon motorowy pochodzący z czasów niemieckich, a 6 lat później zawieszono ruch pasażerski do Markowic. Stan taboru oceniano źle. PKP chcąc unowocześnić kolej wąskotorową w Polsce zakupiło lokomotywy Lxd2 firmy FAUR produkcji rumuńskiej. W 1967 r. lokomotywownia Rudy jako pierwsza w Polsce otrzymała te jednostki. W 1989 roku wybudowano przystanek Gliwice Śródmieście, co było ostatnią większą inwestycją na tej linii, jednak już 4 listopada 1991 później zawieszono ruch do tego przystanku, a na przełomie 1991 i 1992 całkowicie zakończono kursy pasażerskie na linii.