Quan acaba la guerra Civil Espanyola, l’any 1939, el nou règim dictatorial liquida les empreses ferroviàries privades de via ampla existents fins al moment (veure història anterior) i incauta les línies. Després d’un temps d’explotació provisional, es publica la “Ley de Bases de Ordenación Ferroviaria y de los Transportes por Carretera”, per la qual el dia 24 de gener de 1941 es crea una nova empresa estatal que gestionarà les línies d’ample espanyol (1.668 mm) durant les següents dècades: l’anomena RENFE (Red Nacional de los Ferrocarriles Españoles) i constitueix la major operació nacionalitzadora d’Europa fins aquell moment. Els ferrocarrils de via estreta, els tramvies, etc., queden exclosos d’aquesta operació, a excepció dels ferrocarrils Cercedilla-Navacerrada (Madrid, via mètrica) i el ferrocarril elèctric del Guadarrama (Madrid, via de 800 mm), que també passen a RENFE.
Tot aquest procés, en realitat, va ser un rescat anticipat de les concessions ferroviàries que, igualment, haurien revertit a l’Estat tard o d’hora. Les línies estaven molt malmeses per la Guerra Civil, i les companyies, que difícilment podien obtenir-ne beneficis i que ja venien d’una llarga temporada de crisi, no tenien ni capacitat ni interès en arreglar-les. La nova empresa pública neix amb 12.401 Km de vies, amb tipus d’explotació, reglaments, maquinària, etc. molt diferents i sense cap estàndard concret, degut a les molt diverses companyies de les que procedien.
Fruit d’això, doncs, les dues primeres tasques de la nova RENFE foren reconstruir i unificar la xarxa ferroviària espanyola. A tots aquests problemes, cal sumar-hi l’aïllament internacional que va patir Espanya durant tots els anys 40 degut a la derrota dels règims feixistes europeus d’Alemanya (Hitler) i Itàlia (Mussolini), amb els que s’havia alineat el dictador Franco i amb els que s’havien donat suport mutu. Espanya havia quedat molt danyada, i la població es dedicava únicament a l’economia de subsistència. Davant la falta de recursos, gran part de la reconstrucció es va encomanar, mitjançant treballs forçosos, als presoners republicans.
L’any 1949, amb les necessitats bàsiques ja cobertes, es passa a la segona fase de recuperació: s’aprova el “Plan General de Reconstrucción y Reformas Urgentes”, les característiques bàsiques del qual són:
Compra de nou material unificat. Es materialitzarà en 200 locomotores, 5.000 vagons de mercaderies i 400 cotxes de viatgers.
Millora de línies, incloent noves electrificacions.
A principis dels anys 50, l’actitud els països occidentals que fins aquell moment havien aïllat Espanya, canvia radicalment a l’aparèixer l’amenaça del comunisme soviètic. Els Estats Units, accepten el règim de Franco i comencen a col·laborar-hi. Un dels principals fruits d’aquesta col·laboració és l’anomenada “Ajuda Americana”, consistent en una pluja de milions que el govern dels EEUU va donar a Franco per invertir a Espanya. Com a contrapartida, els americans instal·laven bases militars a Espanya i s’asseguraven que la majoria de contractes de nou material de qualsevol tipus fossin adjudicats a empreses americanes. Gràcies a l’Ajuda Americana, es van poder comprar locomotores dièsel de línia, com les 316 i 318, es va poder desenvolupar el “Plan General de Electrificación” i comprar noves locomotores elèctriques, etc.
Paral·lelament, la fi de l’aïllament als 50 i la millora de l’economia que això representava, va fer que poc a poc el ferrocarril espanyol comencés a evolucionar i no tot es limités a la reconstrucció i la subsistència que havia caracteritzat tota l’anterior dècada.
Un nou tren comença a moure’s per les vies espanyoles, concretament entre Hendaia i Madrid: és el Talgo II (primera versió comercial). Igualment, en aquesta època comença l’automatització del ferrocarril amb el primer CTC (Centre de tràfic centralitzat) instal·lat entre Ponferrada i Brañuelas.