Vom zweiten Weltkrieg blieben die Bahnanlagen im Westerzgebirge weitgehend verschont, da keine Kampfhandlungen in der Region stattfanden. Durch die Grenze zu neu gegründeten Tschechoslowakischen Republik entfiel der Verkehr von Johanngeorgenstadt nach Karlsbad. Die Strecke blieb jedoch erhalten und betriebsbereit.
Ab Herbst 1945 begann die sowjetische Besatzungsmacht mit der Erkundung von Erzlagerstätten für die Gewinnung von Uranerz, das zur Herstellung einer Atombombe benötigt wurde. 1946 wurde die Förderung im Gebiet Johanngeorgenstadt aufgenommen, später im Raum Schlema/Schneeberg. Zur Gewinnung wurde 1947 die sowjetische Staatliche Aktiengesellschaft der Buntmetallindustrie ‚Wismut gegründet.
Für den zu erwartenden Anstieg des Bahnverkehrs mussten die Eisenbahnstrecken im Schwarzwasser- und Muldental ertüchtigt werden. Zunächst wurde das 1945/46 zwischen Wilkau-Haßlau und Aue demontierte zweite Streckengleis wiedererrichtet und 1949 in Betrieb genommen. Eine 1949 geplante Elektrifizierung der Strecke zwischen Zwickau und Johanngeorgenstadt scheiterte an fehlendem Material, da alle Anlagen und Lokomotiven 1946 als Reparationslieferung in die Sowjetunion verbracht worden waren. Zur Erhöhung der Streckenkapazität wurde der Abschnitt zwischen Aue und Johanngeorgenstadt zwischen 1949 und 1951 zweigleisig ausgebaut und dabei teilweise neu trassiert. Unter dem Brückenberg entstand ein neuer Tunnel, der Schlossbergtunnel wurde aufgelassen.
1952 fuhr Lok 84 002 mit ihrem Güterzug nach Johanngeorgenstadt in den neu errichteten Brückenberg-Tunnel ein. (Foto: Schmiedel)
Der Bahnhof Schwarzenberg erhielt zahlreiche Erweiterungen, für deren Bau eine Feldbahn zum Einsatz kam. Das Heizhaus in Schwarzenberg war zum 1. März 1949 in ein eigenständiges Bahnbetriebswerk umgewandelt worden. Zur Versorgung wurde eine neue Bekohlungsanlage errichtet. Bis zu 40 Lokomotiven der Baureihen 58, 84 und 86 waren Anfang der 1950er Jahre hier stationiert. Sie beförderten die Schichtzüge mit Bergarbeitern zwischen den Quartieren und den Schächten sowie Züge mit Uranerz zu den Aufbereitungsstätten.
Im Rahmen des zweigleisigen Streckenausbaues erfolgten 1951 umfangreiche Erweiterungen der Gleisanlagen von Bahnhof und Bahnbetriebswerk. (Foto: Janik, Slg. VSE)
Mitte der 1950er Jahre war die Lagerstätte in Johanngeorgenstadt erschöpft, die Bergbaukapazitäten wurden zurückgefahren. 1953 waren im Bahnbetriebswerk Schwarzenberg nur noch 238 Personen beschäftigt bei einem Bestand von ca. 20 Lokomotiven. Durch den weiteren Rückgang der Zugförderleistungen für die Wismut-Verkehre wurde das Bahnbetriebswerk Schwarzenberg am 31. Dezember 1955 aufgelöst und als Einsatzstelle dem Bahnbetriebswerk Aue angegliedert. Mit der Einstellung des Uranerzbergbaus im Revier Johanngeorgenstadt entfielen ab 1956 diese Verkehre ganz. Der Einsatzstelle verblieb die Bedienung der von Schwarzenberg ausgehenden Strecken.