Der Bahnhof Hann. Münden bekam eine zweite Lokstation, neben der, die für die Hannoversche Südbahn zuständig war, auch eine für die Halle-Casseler Eisenbahn. Weitere Lokstationen gab es in Eichenberg und Arenshausen. Da die Loks immer größere Reichweiten schafften und die Wartung und Versorgung in größeren Abständen erfolgte, entfielen die Lokstationen zwischen den 1930er und Mitte der 1960er Jahren.
Für die Gesamtstrecke, die als Halle-Casseler-Zweigbahn bezeichnet wurde, waren als Betriebsmittel zur Eröffnung vorgesehen: 50 Dampflokomotiven, alle von den August Borsig Lokomotiv-Werken, Berlin, sowie 124 Personenwagen, 8 Gepäckwagen, 1260 Güterwagen und 50 Bahnmeisterwagen. Die ersten Züge, die von Halle nach Kassel fuhren, brauchten für die 218 km lange Strecke etwa 6,5 Stunden. Das war eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 33km/h.
In der Deutschen Bauzeitung des Architekten-Vereins zu Berlin im Jahr 1871 wird von einem Einsturz der Wegebrücke der Halle-Casseler Eisenbahn bei Bischhausen (heute Stadtteil von Witzenhausen) in der Nacht vom 6. auf den 7. Mai 1871 berichtet.
Die Gewölbebrücke mit über 32 Meter hohen Pfeiler, bei einer Durchfahrtsbreite von 11,30 Meter und –höhe von etwa 17,25 Meter, hatte einige bauliche Mängel. Ein Sachverständiger, der am 17. Juni desselben Jahres die Baustelle besichtigte, teilte mit, dass, obwohl von Grund auf eine solide Bauweise vorhanden war, stattdessen doch weiter oben kein Verbund von der vorderen zur hinteren Außenseite vorgenommen wurde. Es sei nur die Sichtseite schön dargestellt worden. Auch wurde die Überdeckung nicht nach Anforderung mit dünnen Schichten und mit Bedacht aufgebracht. Sondern es wurden von einem Gerüst aus 2,5 Meter Höhe dicke Felsbrocken auf das Gewölbe fallen gelassen. Dadurch entstanden schon erste Risse in der Brücke und dessen Widerlagern.
Durch das zusätzliche dauernd anhaltende Regenwetter, minderwertiges Baumaterial, die Unerfahrenheit des Steinmetzes und des Unternehmers für Erdarbeiten kam es dann infolge zu diesem Einsturz, bei dem zum Glück niemand verletzt wurde. Ob sich dann die Eröffnung der Bahnstrecke durch den zusätzlichen Abriss und Neubau verzögert hat, ist nicht überliefert.
Mit dem Bau und der Eröffnung der Bebra-Friedländer Bahn entstand der Kreuzungsbahnhof Eichenberg, der in einem Entwurf von 1868 schon erwähnt wurde und am 15. Mai 1876 mit der „Nord-Süd-Strecke“ in Betrieb ging. Dadurch fiel der Personenzugverkehr auf der Strecke zwischen Arenshausen und Friedland weg, da dieses jetzt über Eichenberg erfolgte. 1884 wurde auch der Güterverkehr eingestellt, Jahre später wurde ein Teil der Strecke zurückgebaut. Es bestand nur noch der Anschluss zu einer Ziegelei von Arenshausen aus. Doch, bevor Eichenberg Kreuzungspunkt wurde, waren noch andere Orte im Gespräch, zuerst Arenshausen, wobei hier schon das Empfangsgebäude errichtet wurde, dann auch noch Hohengandern. Doch beide Orte mussten zugunsten Eichenbergs auf den Knotenpunkt verzichten.
Weil das Deutsche Reich nach dem gewonnenen Krieg gegen Frankreich eine durchgehende Verbindung von Berlin nach Metz haben wollte, sollte die Kanonenbahn gebaut werden. Um Geld und Zeit zu sparen, wurden einige Bahnstrecken dazwischen verstaatlicht, darunter auch die Halle-Casseler-Zweigbahn. Die Übernahme durch Preußen erfolgte am 1. Juni 1876, wobei die Unterhaltung und Betrieb der Strecke schon einige Wochen vorher vom Staat erfolgte. Der Kaufpreis betrug 39 000 000 Mark, für die Strecke (Halle – Hann. Münden), Gleise, Bahnanlagen, sowie 72 Loks und 1218 Wagen.
Anfang 1885 wurde vom König von Preußen Wilhelm I. der Gesetzentwurf zur Ausführung eines zweiten Gleises von Leinefelde nach Eichenberg vorgelegt. Die Kosten der Erweiterung auf der 31 km langen Strecke wurden auf 1 180 000 Mark veranschlagt. 1887 war die Strecke bereits zweigleisig.
Im Jahr 1900 erfolgte der Bau des zweiten Gleises zwischen Eichenberg und Hann. Münden, somit war jetzt endlich die Gesamtstrecke von Halle bis Kassel zweigleisig.
In der Zeit von der Eröffnung bis zum Ende des Zweiten Weltkrieges gab es in den Bahnhöfen noch einige Erweiterungen, wie neue Gleise, Stellwerke und andere bahntechnische Gebäude. Auch wurden noch zwei Haltepunkte zwischen Arenshausen und Hann. Münden eingerichtet. Durch eine weitere neue Strecke, die Gelstertalbahn, am 15. Dezember 1915 eröffnet, die in den Kreuzungsbahnhof Eichenberg mündet, erhöht sich auch der Verkehr auf der Halle-Kasseler Eisenbahn.
Der Zweite Weltkrieg ging auch an der Halle-Kasseler Bahn nicht spurlos vorbei. Einige Bahnhöfe und Städte wurden von den Alliierten bombardiert. Halle an der Saale erlitt einige Angriffe auf die Bahnanlagen, nur durch die Einsicht einiger Bürger konnte schlimmere Zerstörung verhindert werden. In Sangershausen wurden die Bahnhofsanlagen zerstört, dabei starben 87 Menschen.
Und in Kassel waren nicht nur die Bahnanlagen, sondern auch die Stadt in größten Teilen zerstört worden. Tausende Menschen kamen dabei ums Leben.
Auch die deutschen Soldaten selbst zerstörten Bahnanlagen, um die Alliierten am Vormarsch auf Berlin aufzuhalten. So wurden in der Region die Fuldabrücke bei Kragenhof und die Werrabrücke bei Hedemünden gesprengt. Anfang April 1945 kam der Verkehr auf der Bahn im nordhessischen Gebiet zum Erliegen, da die Amerikaner das Gebiet besetzt hatten. Bereits am 8. Juli 1945 haben die Amerikaner wieder den Eisenbahnbetrieb zwischen Eichenberg und Kassel aufgenommen. Die Brücke bei Hedemünden wurde eingleisig als Behelfsbrücke errichtet. Bei der Fuldabrücke Kragenhof mussten die Fahrgäste erst noch umsteigen, erst ab 10. August 1945 wurde eine eingleisige Behelfsbrücke errichtet. Die neuen Brücken werden eröffnet, erst bei Kragenhof genau vier Jahre nachdem die Behelfsbrücke fertig war, am 10. August 1949, und die Brücke bei Hedemünden in 1950.
Mit dem verlorenen Zweiten Weltkrieg wurde Deutschland in vier Besatzungszonen aufgeteilt, wobei drei die Halle-Kasseler Bahn in unserem Gebiet betrafen. Dieses waren die sowjetische, amerikanische und britische Zone. Obwohl die Amerikaner bis an die Elbe vorstießen, gaben sie die Gebiete der Provinz Sachsen (später Sachsen und Thüringen) an die Sowjetrussen ab, wie es die Konferenz von Jalta (auch Krim-Konferenz) im Februar 1945 vorsah. Somit teilte sich die Strecke zwischen Hohengandern (westlich Arenshausen) und Eichenberg in zwei Besatzungszonen. Da jetzt die Provinz Sachsen sowjetrussisch war, dauerte es nicht lange, bis im Zuge der ersten Reparationsleistungen das zweite Gleis zwischen Arenshausen und der Zonengrenze abgebaut wurde. Bis Ende 1946 wurde das zweite Gleis ab Arenshausen in Richtung Osten entfernt. Die Strecke, die durch die neue Staatsgrenze zur Bedeutungslosigkeit verdammt war, wurde von Arenshausen bis vor Heiligenstadt zur Nebenbahn degradiert.
Die Eisenbahnverwaltung in der sowjetischen Besatzungszone wünschte immer wieder einen Eisenbahn-Grenzübergang zwischen Arenshausen und Eichenberg, der jedoch von der westlichen Bahnverwaltung abgelehnt wurde mit der Begründung, Eichenberg könnte das nicht bewältigen, da die Gleisanlagen dafür nicht ausgelegt seien und es noch den Grenzübergang zwischen der amerikanischen und britischen Zone gab. Daraufhin wurde der westliche Bereich bis zur „Ostzone“ mit Schrottlokomotiven zugestellt. Und der Osten unterbrach dann den letzten Schienenstrang auf etwa 15 Metern. Trotz weiterer mehrmaliger Anfragen von der Bahnverwaltung in der sowjetischen Besatzungszone lehnte die westliche Bahnverwaltung es immer wieder ab.
Im Helmstedter Abkommen vom 11. Mai 1949 bestand Einigkeit zwischen Ost und West, dass auch zwischen Arenshausen und Eichenberg eine Grenzübergangsstelle errichtet werden könnte und damit der Eisenbahnverkehr aufgenommen werden kann. Weitere Einzelheiten und Zeitpunkt sollten später verhandelt werden, wozu es nie mehr kam.
Kurz darauf wurden auf Seiten Thüringens (Länder-Neuordnung in der Deutschen Demokratischen Republik aus einem Teil der Provinz Sachsen) die Gleisanlagen von der Grenze bis an den Bahnhof Arenshausen abgebaut. 1952 wurde von der Bundesrepublik an die DDR angefragt, jetzt doch einen Eisenbahn-Grenzübergang einzurichten. Doch nun lehnte die DDR ab. Nun wurden die Gleise zwischen Eichenberg und der Zonengrenze abgebaut. In der DDR wurde die Lage noch verschärft dadurch, dass man hier eine 5-km-Sperrzone einrichtete und den Bereich nur noch mit Passierschein betreten durfte.
Um die Bahn für die Zukunft fit zu machen und von den unwirtschaftlichen Dampfloks wegzukommen, hat man die Strecke von Eichenberg nach Kassel 1959 für die Elektrifizierung vorgesehen, wie auch die Nord-Süd-Strecke. Am 25. September 1964 wurde mit der Elektrifizierung zwischen Kassel und Eichenberg der Anschluss an die bereits am 26. Mai 1963 elektrifizierte Nord-Süd-Strecke geschaffen und der elektrische Zugbetrieb aufgenommen.
Ab 1960 wurde auf der Strecke das erste Gleisbildstellwerk errichtet, in 1964 die Strecke in Teilen zur Selbstblockstrecke umgebaut, was die Bedienung für die Fahrdienstleiter vereinfachte und 1968 abgeschlossen war. Ende 1980 waren alle Bahnhöfe mit Gleisbildstellwerken ausgerüstet. Die alten Stellwerke und Blockstellen waren dadurch überflüssig und wurden abgerissen.
Mit der Öffnung der Grenze zwischen der DDR und der BRD am 9. November 1989 wurde auch ganz schnell der Wunsch geäußert, wieder eine durchgehende Eisenbahnverbindung zwischen Halle und Kassel herzustellen.
In einer Pressemitteilung wurde am 24. November 1989 von ersten Verhandlungen zwischen dem Ministerium für Verkehrswesen (DDR) und der Hauptverwaltung der Deutschen Bundesbahn geschrieben. Am 30. November 1989 wurde bereits der Planungsauftrag zum Bau einer Verbindung zwischen Arenshausen und Eichenberg erteilt. Die Planung sollte erstmal eine eingleisige Hauptbahn mit der Option auf Zweigleisigkeit sein. Auch die Elektrifizierung wurde mit in die Planungen aufgenommen, sollte aber noch nicht ausgeführt werden.
Da die Strecke noch eine Staatsgrenze durchschnitt, die DDR war noch ein eigenständiger Staat, sollte eine Grenzübergangsstelle (Güst) eingerichtet werden. Da die Güst viel Platz brauchte, konnte sie nicht im Bahnhof Arenshausen gebaut werden. Es wurde über einen Platz westlich von Arenshausen, eventuell auch östlich oder sogar nur über eine reine Güterstrecke nachgedacht. Endgültig wurden dann Zoll- und Grenztruppencontainer im Bahnhof aufgestellt.
Die Gleisbauarbeiten, die in Thüringen von der Deutschen Reichsbahn (DR) ausgeführt werden sollten, war mit diesen zusätzlichen Arbeiten überfordert und eine bundesdeutsche Bauunternehmung übernahm diese als Generalunternehmer. Doch dann kam es zu einem Kuriosum. Jeder baute das rechte Gleis, so dass eine Verbindung nicht möglich war. Darauf baute die DR das zweite Gleis auch noch. Der Lückenschluss am 3. Mai 1990 wurde wie ein Volksfest gefeiert.
Am 19. Mai 1990 waren die Arbeiten abgeschlossen und es erfolgte die Abnahme der Strecke und der Bahnhöfe. Am 26. Mai 1990 erfolgte die öffentliche Einweihung mit einem historischen Personenzug bespannt mit der Traditionslok 01 1531. Beim Durchfahren der Grenze stiegen 1000 Luftballons auf.
Den Rest des Tages pendelten dieser Zug für die DR und ein „VT“ 628 Triebzug für die DB immer wieder zwischen Eichenberg und Arenshausen. Am nächsten Tag wurde der offizielle Verkehr aufgenommen mit dem Fahrplanwechsel. Güterverkehr durfte auf der neuen Verbindung noch nicht fahren, erst am 1. August 1990 wurde dieser freigegeben.
Von Osten wurde Arenshausen wieder zweigleisig am 3. August 1992 angeschlossen. Erste Inter-Regio-Züge verkehrten auf der jetzt wieder zur Hauptbahn erklärten Strecke ab dem 23. Mai 1993.
Der zweigleisige Ausbau der Strecke Eichenberg – Arenshausen ist am 8. Mai 1994 abgeschlossen. Einen Tag später geht das elektronische Stellwerk in Leinefelde in Betrieb und damit entfallen sämtliche Stellwerk und Blockstellen zwischen Leinefelde und einschließlich Arenshausen und werden abgerissen. Eine Woche später ist die Oberleitung das erste Mal unter Strom, am 29. Mai 1994 beginnt der fahrplanmäßig elektrische Betrieb.
In 1998 wurde die Verbindungskurve von Osten nach Norden in Betrieb genommen, um ein Fahrtrichtungswechsel in Eichenberg zu umgehen. Zukünftige Planungen an der Strecke Halle – Kassel sind der Umbau auf elektronische Stellwerke.
Die Strecke, die von der Magdeburg-Köthen-Halle-Leipziger Eisenbahn-Gesellschaft gebaut und bis 1876 betrieben wurde, gehörte ab diesem Jahr zur Königlichen-Eisenbahn-Direktion (K.E.D.) Frankfurt, am 1. April 1895 gab es eine Neuordnung der preußischen Eisenbahnverwaltungen.
Ab dann gehören die Strecken in Nordhessen und auch die Halle-Kasseler Bahn, von Kassel bis Nordhausen zur K.E.D. Cassel. Auch die Hannoversche Südbahn, Hann-Münden – Cassel, die seit 1866 zur K.E.D. Hannover gehörte, wurde ab dem 1. April 1895 Cassel zugeordnet. Mit der Besetzung Deutschland und Aufteilung in Besatzungszonen wurde die Grenze zwischen Hessen und Thüringen auch die neue Direktionsgrenze zwischen Kassel und Halle (Betriebsamt Nordhausen). Am 18. August 1945 wird das Betriebsamt Nordhausen, somit auch der Streckenteil Arenshausen – Grenze zum RBD (Reichsbahndirektion) Erfurt zugeteilt.
Mit der Auflösung der BD (Bundesbahndirektion) Kassel zum 31. Dezember 1974 wurde die Strecke zwischen der BD Frankfurt und BD Hannover aufgeteilt.
Mit der Wiedervereinigung blieb alles so wie es war, bis zur Umwandlung beziehungsweise Zusammenlegung der DR und DB zur DB AG. Statt Eisenbahndirektion nennt man es heute Regionalbereich. Zuständig sind heute die Bereiche Südost (Leipzig), Nord (Hannover) und Mitte (Frankfurt). (Edgar Brill)