明治41（1908）年山線完工，縱貫鐵路宣告全線通車，為臺灣西部帶來便捷交通。而後臺灣鐵路經歷第二次世界大戰的轟炸，鐵道設施影響劇烈，民國34（1945）年國民政府接收台灣後，包含山線在內的鐵道營運漸恢復運作，1960年代之後逐段電氣化、雙軌化。山線也在此鐵道技術發展脈絡中，於民國87（1998）年完成改線與雙軌工程，由舊山線走向現在的新山線。

昭和20（1945）年8月日本宣布投降，國民政府接收臺灣後，於當年11月成立「鐵路管理委員會」處理鐵道接收相關事宜，民國37（1948）年委員會正式改組為「臺灣鐵路管理局」，分期重整鐵路各項設施，逐漸恢復戰前鐵路機能。1960年代之後臺灣鐵路一方面往串聯環島努力，一方面朝向電氣化、雙軌化邁進。山線跟隨此趨勢，民國68（1979）年完成電氣化，停用見返坂隧道、舊銅鑼灣隧道；民國87（1998）年完成山線改線與雙軌化工程，舊山線也從此走入歷史。