1917 – 1940 годы
Первая мировая и гражданская войны нанесли большой урон магистрали. На железной дороге царила разруха: только 30% паровозов было пригодно к работе, разрушено 78 из 98 крупных мостов, уничтожено 1225 служебных и жилых зданий, 67 депо и мастерских, 200 верст рельсов. Правительство Советской России делало все возможное для восстановления дороги как главной артерии, снабжавшей Москву и Петроград продовольствием, и обеспечивающей промышленность углем Донбасса и нефтью Закавказья. Всего за год – с 1920 по 1921 – было капитально отремонтировано 150 паровозов, 2000 вагонов, уложено 500 тыс. новых шпал, восстановлено 35 мостов. С 1924 года деятельность ЮВЖД стала прибыльной. Восстановление материально-технической базы дороги в основном завершилось к 1926 году.
30-е годы ХХ века были временем технической реконструкции во всех хозяйствах магистрали. Было усилено верхнее строение пути на линии Мичуринск – Лихая и Пенза – Алексеевка, развиты узлы Лиски, Ртищево, Поворино, Отрожка, построены вагонные депо в Лисках, Грязях, Поворино, Лихой. На ЮВЖД пришли магистральные грузовые паровозы ФД и ИС. За годы индустриализации и первых пятилеток Юго-Восточная железная дорога стала одной из самых мощных магистралей Советского Союза.