铁路是朝鲜人民军和志愿军战区运输的主要通道。美国空军一直把朝鲜北部铁路列为其空中封锁、破坏的首要目标。1950年10月志愿军入朝时，朝鲜北部铁路各线均遭不同程度破坏。11月，志愿军铁道兵团开始入朝。整个战争期间，先后有铁道兵团4个师、1个直属桥梁团和铁道工程6个师共11万人，执行铁路抢修、抢建任务。

配合战略反攻，实施前进抢修（1950.11～1951.7）志愿军入朝后，配合朝鲜人民军实施战略性反攻，战线很快南移，迫切要求铁路前伸。首批入朝的铁道兵团第1师和直属桥梁团、直属独立团，在仓促出国、情况生疏、装备落后、供应不足的情况下，靠徒步行军、夜间作业、就地取材，实施前进抢修。第二次战役时，铁路修通到顺川。第三次战役时，铁路修通到平壤。随后在人民军铁道部队的配合下，将铁路从顺川、新成川修通到三登。这时，刚入朝的志愿军铁道工程总队接管部分后方铁路，铁道兵团部队继续东进。第四次战役时，铁路修通到元山、涟川。此间，共前进抢修铁路923公里。美军对修复的铁路进行跟踪破坏，以飞机轰炸大桥、大站、隧道，投定时炸弹、杀伤弹；以舰炮轰击东海岸铁路，阻挠通车和修复工作。志愿军为加强对抢修工作的领导，于1951年2月成立由李寿轩、崔田民负责的铁道兵团前方指挥所。2～5月，铁道兵团第3、第2师入朝；6月，直属桥梁团扩编为第4师，直属独立团改为直属桥梁团。第四、第五次战役期间，铁道兵为加快通车，采取划分管区、简化抢修工作程序，在重点桥梁附近修建便线、便桥，储备桥梁构件，在小站加铺会车、卸车股道，沿线增设临时给水设备等措施。美国空军对铁路大桥不断进行轰炸，铁道兵各部队克服困难，不怕牺牲，坚持随炸随修，保障了清川江、大同江和鸭绿江（后为沸流江）的铁路大桥通车。

参加反“绞杀战”斗争，突破对铁路的封锁（1951.8～1952.6）1951年7月下旬，朝鲜北部发生40年未遇的特大洪水灾害，铁路遭到严重破坏。美国空军从8月中旬起，乘机发动“绞杀战”，轰炸重点逐渐转到铁路线路。新安州—价川—西浦三角地区是朝鲜北部铁路运输的咽喉，成为轰炸与反轰炸斗争的焦点。志愿军铁道兵团在反“绞杀战”中，将半数抢修力量集中在三角地区，进行突击抢修。并将上级补充的近万名新兵及加强的5个新兵团，分配和配属到各部队执行抢修任务。在抢修组织、抢修方法上也做了改进，如采用栈桥跨越路基弹坑，重点桥梁备有第二便桥，加强防护伪装等，减轻了美机破坏所造成的损失，提高了抢修速度。至12月，三角地区铁路全部修复通车。此时，铁路高射炮兵和抢修、运输部队统归前方铁道运输司令部指挥，原铁道兵团前方指挥所改为抢修指挥所，彭敏任司令员（后由刘克代司令员）。1952年上半年，美国空军改变破坏手段，重点轰炸铁路干线的两头，封锁物资运输的来路和去路，夜袭增多，破坏更加严重。铁道兵团采取“以集中对集中，以机动对机动”的方针，在重要桥梁、车站修建大迂回便线、便桥，重点改移通信线路，昼夜随炸随修。同时，利用抢修间隙，就地轮流休整部队，及时排除定时炸弹，保证行车安全。在防空、运输部队的密切协同下，各线铁路通车率达到69％～96％，打破了美国空军切断朝鲜北部铁路运输线的企图。

加固老线和抢建新线，保障铁路畅通（1952.7～1953.7）1952年7月以后，美国空军对后方铁路的轰炸较前减少，重点封锁前沿地区铁路，一度连续强袭京义线（开城—新义州）新安州以北的大桥和车站，并轰炸水库堤坝以冲毁铁路。铁道兵团不断总结经验，普遍实行抢修“四预”（即预设计、预计划、预备料、预施工），重点加固桥梁，整修线路，保证铁路通车。1952年12月，志愿军开始进行反登陆作战准备。为保证满浦线（顺川—满浦）和平北线（定州—青水）2条腹地铁路的畅通，铁道兵团又补充3个团的新兵，并集中半数兵力，增修爬行便线便桥、车站迂回线和会车线、三角线，改移、增加通信、信号、给水设备。同时，根据中朝两国政府的协定，紧急抢建龟城—殷山（长129.35公里）和德川—八院面（长86.78公里）2条铁路，以增强腹地铁路的通车能力，减轻三角地区的压力。为此，成立新建铁路指挥局，郭维城任局长，增调铁道工程第5、第6、第7、第9、第10、第11师和铁路员工5000余人入朝，会同人民军1个铁道旅，共同承担新线抢建任务。铁道兵部队在天寒地冻和美机袭扰的条件下，边勘测，边设计，边施工，昼夜突击，2个月即建成龟城—殷山铁路。1953年5月，德川—八院面铁路开始施工，后于1954年4月建成。

志愿军铁道兵在抗美援朝战争中，不惧美国空军飞机狂轰滥炸，克服人力、物力、技术条件不足及自然灾害等多方面困难，以坚韧不拔的意志，与朝鲜铁道部队、铁路员工一起，共抢修、抢建、复旧正桥128.88公里，便线便桥127.79公里，线路1003.3公里，车站股道161.13公里，隧道122座次，给水站310站次，通信线路2.09万余条公里，把通车铁路从入朝初期的107公里延长到停战前的1382公里，并抢建了2条新线，使铁路从时断时通、多断少通到确保通车，对建成“打不断、炸不烂”的“钢铁运输线”，保障战争的胜利，做出了重要贡献。战争中，铁道兵先后有1.2万余人和202个单位立功，杨连第被志愿军领导机关授予一级英雄称号，并获“朝鲜民主主义人民共和国英雄”称号；还有11人获二级英雄、二级模范称号。