Wraz z końcem II wojny światowej cała linia znalazła się na ziemiach polskich i została wcielona we władanie PKP. Jej ponowne otwarcie nastąpiło w latach 1947–1949.

W 2007 roku od maja do końca września po linii kursował codziennie nocny pociąg „Masuren-Express” z Berlina do Ełku uruchamiany przez DB AutoZug. 1 września 2009 roku zlikwidowano ruch pociągów pasażerskich pomiędzy Mrągowem a Ełkiem, zaś w rozkładzie 2009/2010 jeździła już tylko jedna para pociągów Mrągowo–Olsztyn Główny, którą ostatecznie zawieszono w 2010 roku.

Od 19 do 22 kwietnia 2013 na odcinku Mrągowo – Mikołajki odbył się przejazd pociągu specjalnego rel. Olesno Śląskie – Mikołajki.

W latach 2009–2011 został wyremontowany odcinek od stacji Orzysz do stacji Ełk. Ze względu na znajdujący się w Orzyszu garnizon oraz poligon wojskowy odcinek ten ma znaczenie wojskowe. Obowiązuje na nim prędkość 80 km/h.