日本占领华北之后，在实行经济统制、开发的过程中，首先将修复和扩展华北的铁路、公路、港湾、航运等交通运输邮电业作为当务之急、重中之重，大规模、全力予以实施。在加强对华北铁路统制的同时，日本陆续投入大量资金、人力、物力，大规模恢复、修建、接续铁路工程，增置车辆设施，大力提升铁路的运输力和运输效率。
日本大肆修复和扩展华北的铁路，其目的一方面自然是服务于战时的军事运输，便利调运物资、兵力，实施所谓治安强化运动，镇压华北敌后抗日武装斗争，巩固其在华北的殖民统治。另一方面，是为了在华北大规模推进其产业开发计划，及时掠夺、运出日本急需的各种国防资源，实现以战养战的战略企图。
恢复、改造、接续原有线路的同时，新辟新线路。七七事变后，中日双方从战争需要出发，一度都把华北铁路作为重要目标实施了破坏，到年底，华北各铁路被破坏达处，占全部铁路设施的16.8％，平均每公里为1.6处，而在正太线则为2.4处，京汉线2.1处。而且战乱使大量铁路职工逃亡，铁路运输一时处于瘫痪状态。
但随后日军为了输送南侵日军，开始对铁路进行应急性修复，并要求满铁派员到华北修复车站、桥梁及通讯设施。为了使铁路得以配合军方迅速作战之意图，需迅速以满铁组成派遣队，负责其保守性修整和运转。由满铁派遣八百名工程技术管理人员来华北协助修复和管理铁路。此后，日军开始大规模实施恢复、修建、接续铁路工程。
七七事变后不久，为快速运输兵力，日军即开始修建通古线，以便与承古线接通。翌年3月，全长.7公里的通古线通车运营。正太线是河北省境内的一条老铁路，也是山西煤的运出路线。抗日战争爆发后，正太路中断。年11月，日军侵占太原，开始修复正太路，次年3月全线恢复通车。为掠夺沿线的煤炭，日军还计划将正太路由原来的窄轨改为标准轨距，同时进行技术改造。年中完成改线测量
年，日军还接续修通同蒲铁路，同时对津浦路进行技术改造，更换了承重力更强的桁梁式桥梁。在京山线修建了滦河双线大桥，同时开始修复山海关至秦皇岛和北平至唐山的二线路段。除不断修复、接续原有线路外，为了军事运输和经济掠夺的需要，日伪当局还修建了一些新的铁路干支线。
年6月，日军开始修筑石德线，翌年2年建成通车，交由华北交通公司运营。该线西起河北省中部的石门，向东经藁城、晋县、衡水、武邑、景县等县市到山东省德州市。该线在石门与京广，石太线连接，在德州与津浦线相连，为横贯河北至山东省的东西干线，全长.7公里。
日本在华北建设铁路的主要目的之一，就是掠夺采掘冀、晋两省的煤铁资源，因此日本侵略者还修筑了一些通往矿区的专用线，以便于煤铁等国防资源外运。如龙烟至宣化86公里的龙烟线、门头沟至大台30公里的门头沟线、大青山至包头41公里的大青山线，以及山东的章丘运煤线、中兴运煤线、民兴运煤线、金岭镇运铁线等。
年，为了掠夺河北省鹰手营子及寿王坟一带的矿藏，日本侵略者开始修建上板城至鹰手营子的铁路。至年8月15日日本投降前，线路已开工26.1公里，路基土方完成30％，涵洞完成62座，21座小桥及3座隧道开工，夹马石隧道进洞米。年5月，为了掠夺河北康二城的煤炭资源，华北交通公司完成了邯郸至武安县的运炭线，全长近30公里。
对铁路大规模的恢复、改造、接续和新建线路，使日本控制的华北铁路里程有了较快增长。年华北交通公司铁路营运里程为公里，年为.5公里，年为公里。至年6月，华北交通公司共新建14条干支线，长约公里，使铁路运营路线增至.4公里，较年的.5公里增加14％，新辟资源开发专用支线20条，线路总长公里。
太平洋战争爆发以后，华北交通公司无力再建新线，只是临时建立一些支线加快国防资源的掠夺。年运营路线为公里，仅比年增近百公里。而且，华北抗日军民动辄数万人的铁路破击战也使许多线路损坏严重，修复困难，以致停止运营。年后华北铁路运营路线开始下降，至年战争结束时，伪华北交通公司管下天津、北平、张家口、济南、太原、开封、石门、徐州等八个区管理局，干支各线共长.公里。
增加各种车辆和设施，提高铁路运输力。据不完全统计，抗战前华北铁路共有部机车、辆客车和辆货车。这些车辆和设施在战争爆发后大量被损毁，或随中国军队南撤。日军为尽快恢复铁路运输力，多方增加各种车辆。一是迅速从中国东北和朝鲜抽调大量车辆支援华北。二是劫掠大批中国铁路原有车辆。三是扩建机车车辆厂，加紧修复坏车和制造新车，并从日本国内抽调旧车，或向德国等欧美国家购置车辆。
年6月华北开发公司出面，由华北交通公司、日本大陆交通机材会社和伪满洲车辆会社联合出资万元组建了华北车辆公司，专门从事车辆的制造、组装、修理和购置事宜。该公司成立后，每年制造、修理机车达辆。华北交通公司拥有的各种车辆由此有所增加。而货车较之客车增加多、增长快，也正反映了日本发展华北铁路运输业的真正目的是掠夺华北资源。
配合日本掠夺华北国防资源计划，实施运输机构的一元化管理。日本除了在华北交通公司内设第一、第二运输局外，年10月又出资万元建立了华北运输公司，专门对华北货运中的仓储、金融、借贷、委托、保险及代办等业务进行统一管理，加强对于货物运输的计划性和协调性，通过增加货运载重量、加强调度等措施最大限度地提升铁路的运输能力。如为了完成战时资源运送的大动脉之使命，不顾货车和道轨的负荷承受力，任意增挂车皮、提高货车载重量。
与此同时，车辆的利用能力和运转率也得到大幅提高。战前华北铁路各线货车利用能力约为6％，货车运转率一般为75％。华北交通公司实行一元化管理以后，加强调度，货车利用能力年提高到24％，年进一步提高到33％；货车运转率年为81％，年提高到87％。
太平洋战争爆发后，由于中国军民对日本交通破坏力度的加强，使得日本在华北的运输能力年年下降，而这些运力主要是用来运煤的。而且其车辆使用率也年年下降，年时车辆使用率为27％，年时又下降到25％。年其铁路运输量计划为万吨，但实际上只完成了万吨。
日本不遗余力地对华北铁路的建设，使华北铁路的货运能力有较大提高。年，华北铁路运营各线货运总量由年的万吨增至.5万吨，年铁路货物发运吨数吨，又较前增长18％，比七七事变前增长了56％，年最高达到.7万吨，较战前增加了42.18％。而这些货物大部分是各种军需品和为战争必需的煤铁等矿产品。
华北各煤矿的产品大部分就是靠铁路运出的。另据统计，年华北交通公司向日本、东北和华中地区运送煤铁、矿石和盐等重要物资万吨，其中运往日本的占68.15％，年增至.8万吨，其中运往日本的占62.92％，太平洋战争爆发后，因为海运困难，向东北的货运增加，运往日本的比重下降为年的战争后期，日本海运已几近停顿，供给华中、东北以及日本的军用物资越来越依赖铁路。
日本要求各铁路部门扩充铁路运输的生产力，开辟所谓陆路运输大动脉，保证对日本的供应——将中国的国防资源和军需物资经纵贯南北的铁路运抵朝鲜南部的釜山后，再以近海航运运达日本本土。华北交通公司积极与伪满洲国、朝鲜等铁路部门合作，开通区域间的联运，把华北的国防资源和物资通过铁路直抵朝鲜后运往日本。
同时，为了保证和加强军用物资的运输，日本侵略者决定中国铁路运输须实行军需优先，实施着重战时物资输送之政策，削减旅客列车行驶公里。华北交通公司通过华北运输公司实行统一调度和组织管理，缩减客运计划，甚至直接用客车代替货车，投入军需物资的运输。铁路运送军用品的数量和比重因此有所提高，至年上半期，华北铁路运送的军用品比上年同期增加了25％。
结语综上所述，日本在华北地区修建和扩展铁路公里数，其实质是为了加快掠夺中国矿产资源的速度，甚至在战争后期，由于我国对铁路的破坏和太平洋战争的爆发，日军无法集中建设铁路的情况下，开辟了日军实施运输机构一元化管理，开辟新的陆路运输大动脉，同时为加强军用物资的运输，在中国铁路上实行军需优先。