二戰大轟炸
除了豪雨風災之外，二戰末期盟軍的大轟炸也是嘉義線另一大考驗，北港、大林及蒜頭糖廠，皆因供應軍事設施燃料酒精，具重要戰略意義，先後遭受盟機轟炸。北港糖廠更因鄰近「常陸第4 教育隊」飛行場（北港飛機場，註）基地跑道而飽受轟炸，僅工場機器設備受損較輕外，其餘壓榨室、結晶室、烘乾室等都遭破壞殆盡滿目瘡痍。
除了製糖工場屢遭轟炸之外，糖鐵營業線亦先後遭受盟軍攻擊，列車行進途中若遇空襲掃射時，得臨停讓乘客下車躲於蔗園、圳溝避險，當時嘉義線、新港線傷亡屢有所聞。為了避免列車一再遭受空襲，嘉義線後期只能利用黑夜冒險運轉，減少行車班次，每天僅行駛兩班列車一去一返。自北港發往嘉義列車於凌晨4 時開出，回程則在當晚8時從嘉義駛返北港，車上不准開燈，車窗全部緊閉，乘客亦不得大聲交談。
戰後於1946 年11 月由台北協志商號（大同公司）承包修復北港糖廠，1947年12月修復完成並開始製糖作業，糖業鐵道也才跟著部分恢復運轉。

復興鐵橋
1949年8月30日北港鎮民代表會主席顏金元，向臺灣省參議會提出「築造北港糖廠所屬嘉義線鐵道北港溪鐵橋」請願書：「本鎮為縣下最繁華之地，文化較高產業發達萬商雲集，現為本縣西北部之農產物集散地，商況極呈活潑，出入商人頻繁，又有全島最有名媽祖之所在地，年參詣者達數十万之多。而其旅客之交通，均賴臺灣糖業公司北港糖廠嘉義線鐵道，故該線之乘客為數量甚多，而輸送之貨物其數亦不少。然而該線之北港車站，自從民國三十二年北港溪鐵橋被洪水沖壞以來，改置在區外東石區六腳鄉崙子村為南北港站，以為本鎮對外之出入站，繼續業務至今。而該站之地位巨离（距離）本鎮甚遠，而且至該站之道路高低甚差、地勢甚劣，交通頗覺不便。被壞當時因戰爭中資材缺乏，而且該溪治水工程尚未興工，溪心位置未定，故不得修復懸案於今。現在溪心變更實屬困難，且奉省光復百廢待興之主旨，全體鎮民莫不呼籲修築等，以應鎮民之熱望，不勝盼望之至。」
1950年10月台糖公司將修復計劃送省府審核，隔年1 月基於戰備考量，台糖公司奉令整修南北鐵道平行預備線時奉准照辦修復工程，施工途中因兩次豪大雨，以致施工棧道遭沖斷沉箱受損，工程被迫延至同年7月25日才全部竣工，正式命名為「復興橋」，並於8月19日舉行盛大試車通行儀式。

成功號快車
復興鐵橋修建完成後，北港糖廠各營業線均在北港總站聯軌，嘉義線又重新回到北港出發，自此開啟飛黃騰達的黃金歲月。1959年首創對號直達快車成功號，並於8月20日在北港糖廠舉行盛大通車典禮，每日四班從嘉義出發中間僅停靠新港一站，再抵達北港僅需39 分鐘，票價四元五角。對號快車內部新穎座位舒適，不僅坐臥兩用還可以前後移動調整方向，隨車並配有服務生，較之縱貫線火車有過之無不及。
1965-1969年是嘉義線最鼎盛時期，沿途有新港奉天宮、北港朝天宮兩大媽祖信仰重鎮，除了莘莘學子、商旅、住民外，還有虔誠的香客，載客量更是勇冠全台，年盈餘二百餘萬元盛極一時。
每逢農曆春節至三月媽祖聖誕期間，更是座無虛席班班客滿，為此除了固定的二十二班次之外，常需加開班次列車，甚至是夜晚的臨時加班車，最高曾達一天三十二班次之多。站務人員為配合龐大進香人潮需求，以及媽祖神駕回鑾時刻，有時得半夜加班處理運務事宜。
除了載客業務一枝獨秀之外，嘉義線的貨物運量更是蒸蒸日上。新港在日治時期即以「新巷米」夙負盛名，戰後黃蔴產量也高居全台第一。1956年新港農會新建黃蔴檢驗場落成，多角化的經營模式，使得新港農會供銷部業績長紅，更排除萬難爭取嘉義線另增闢鐵路支線，將五分仔鐵道延伸進倉庫區，以利肥料、稻米、黃蔴等貨物暢通嘉惠農民。

註：北港飛行場鄰近水林、火燒庄一帶，隸屬於日本陸軍，是1944年（昭和19年）實施十號戰備下，為連結南北大型航空基地，所設立的「空中列車」型態飛行場；其中東跑道是主要戰備跑道，西跑道則為偽裝用的誘敵跑道（洪致文，《不沈空母：臺灣島內飛行場百年發展史》，頁304-306）。