1945年8月6日8时15分，美军一架B-29轰炸机飞临日本广岛上空，投下一颗代号为“小男孩”的原子弹。8月9日，美军又出动B-29轰炸机将代号为“胖子”的原子弹投到日本长崎。随着蘑菇云的腾空而起，城市瞬间变成废墟。8月15日，曾经不可一世的日本天皇向全世界宣布，日本无条件投降，9月2日正式签署投降书。日本帝国主义也结束了对大连地区长达四十年的殖民统治。
就在日本天皇宣布无条件投降的前一天，中苏两国签订友好条约，其附属协定约定，中苏合办中国长春铁路（简称中长铁路），包括原东省铁路和哈尔滨至旅顺的两大干线。9月22日，投降书签署的第二十天，中长铁路苏联代表到长春上任，9月27日向满铁总裁宣布：“满铁的法人资格消灭，丧失了管理权，满铁的理事全部解职。”作为日本侵华大本营推行大陆政策得力工具的满铁彻底覆灭。至此，日本侵略者被赶出工厂。随后，满铁沙河口铁道工场更名为中长铁路大连铁路工厂。
惨不忍睹的破烂工厂
强盗不甘的溃逃、丧心病狂的摧毁，留下了废墟中的大机车，破败不堪，残喘难生……
工厂创建初期，主要从事修理东省铁路运行的蒸汽、货运和客运机车，后来工厂又从美国购进部件，组装了少量的蒸汽机车，同时进行车辆保养、修理。工厂易地重建后，主要进行客、货机车的修理。
1914年，工厂制造了第一台蒸汽机车。1921年以后又专门制造南满洲铁道株式会社内用的机车。“九一八”事变后，工厂又增加了军用车辆的生产。仅在1902年至1934年间，工厂生产的蒸汽机车占南满铁路使用的蒸汽机车总量的90%以上，工厂具有相当的实力。
日本殖民统治期间，利用沙河口工场，用中国人的血汗攫取了巨额财富，四十年间，新造组装蒸汽机车516台，客车775辆，货车5355辆；修理蒸汽机车6904台，客车14345辆，货车93893辆。他们利用这些机车车辆，对中国进行了残酷的军事侵略和疯狂的经济掠夺。
随着日本在太平洋战争中的惨败，日本南满洲铁道株式会社决定停止新造和组装机车，只从事修理工作。
日本殖民者不甘心战争的失败，更不甘心把大机车这样一个亚洲最大的铁道工厂完整地留给中国人，在侵占后期，为了加速掠夺，工厂的设备长期处于超期、超负荷的运转状态，机器损毁情况严重。1945年，他们在战败投降前夕撤离工厂时，穷凶极恶地有意识、有组织地对工厂进行了几乎是毁灭性的破坏。他们拆除和损毁厂房，将机车生产有关设备等进行了拆卸、肢解和损毁，烧毁了全部的生产和生活用的管线管路，所有的图纸资料和档案也全部烧毁。在日本侵略者撤离前的一段时间里，远远望去，兴工街一带的工厂厂区内外狼烟四起，状况惨不忍睹。工厂几乎是一夜之间从当时东北独一无二、亚洲屈指可数的大型铁道工厂，被摧毁成了一片狼藉、几近瘫痪的破烂工厂，满目废墟，面目全非。
日本殖民统治时期，工厂的技术几乎全部掌握在日本人手中。据90多岁的老工人王安福回忆，日本工人在组装机车主要部件时，把车间的门关得紧紧的，厂房外面还派人把守，防止中国人偷学技术，如果发现中国工人偷看，都要施以鞭刑。日本投降前，工厂里600多名工程技术人员中，只有2名中国人。更让人气愤的是，当时，工厂的日本侵略者临撤走前指着断壁残垣、满目废墟的工厂，狂妄地对中国工人说：我们走了，你们中国人只能在这里种高粱了……
日本投降前夕对工厂的破坏，使工厂基本上处于瘫痪和停顿状态。工人们由于长期在日本殖民统治下做工，思想尚未觉悟。当时的局势也比较混乱，政局尚不稳定，受到各种反动舆论的影响。社会上形成的抢劫之风也波及工厂，一时间，工厂的工具、设备和原材料等丢失严重。当时，苏联红军为了维持生产，除了厂长、总工程师、生产科长几个关键部门领导职务由苏军军官及苏联专家担任外，其他管理部门仍由日本人把持。工厂原来的劳务系副主任蔡菼英和汉奸韩世英等人把日本统治时的“劳务系”的牌子翻过来，变成了“人事科”，用两面三刀的手法，骗取苏军驻厂代表的信任，维持原班人马对工厂的管理。
苏军进厂后，清查了工厂的固定资产，整顿了组织机构，废除了日本人的工作制度，实行了八小时工作制，将留在工厂的日籍技术人员集中起来，根据回忆重新绘制整理地下管网图。由于设备损毁严重，中国人自己的技术力量又非常薄弱，工厂已不能进行机、客、货车组装和制造，只能从事机车修理工作。
1945年10月中旬，经过努力，工厂工人刘文阁牵头自发组织成立了大连铁路工厂职场（车间）职工会，随后成立警备队，自觉进行护厂等工作。其间，大连市党组织以市职工总会筹委会的名义，派共产党员孙明业（后担任中共大连市沙河口区委书记）、苏菲到大连铁路工厂开展工作，并举办了工人训练班。1946年，中共大连市沙河口区委宣布成立大连铁路工厂党支部，有10多名工人先后在大连工人训练班学习期间入党，成为工厂党组织恢复后的第一批骨干力量，并配合苏军开展恢复生产的工作。至1946年年底，全厂已有中共党员129人，除原有的3个党支部外，组立职场、工机职场、工具职场、铰镔职场、台车职场、货车职场、利材职场先后建立了党支部。
工厂党组织成立后，开展了反奸清算斗争，重新选举成立了厂工会委员会，并派厂主要领导与苏联副厂长苏姆扎可夫一道，去北满等地采购了17节车厢的米面、猪肉和年货，分发给全厂职工，让职工过好战后的第一个春节。
当时工人工资仍然沿用日本侵占时的工资制度，由于日本殖民当局的殖民统治，中国工人大多从事繁重苦累的辅助工作，中日职工工资差别很大。工厂党组织以工会名义，开展增加中国工人工资的斗争，重新评定工资标准：生产工人分为七级，行政管理人员分为十四级，中日职工同工同酬。中国工人普遍增加了工资，消除了不合理的剥削现象，维护了中国工人的利益，工会党组织赢得了工人的信赖。
粉碎国民党封锁
国民党对大连的全面封锁，使大连这个三面环海的城市几乎成了“孤岛”，面对饥饿和贫穷，大机车人携手面对，共同走过……
1946年的冬天格外漫长，尤其是进入隆冬时节，大连的天气异常寒冷，同样寒冷的还有厂房和车间。由于国民党的封锁，大机车已经停产好长时间了，工人们一边忍受着缺衣少食的困窘，一边与漫长的冬季艰难抗争着。
自1946年下半年起，国民党反动派发动内战，对大连地区海陆进行了全面封锁，全市300多家工厂因缺乏原料全面停产，10万产业工人大多失业，百姓生活极度困难，经常处于饥饿状态。产业工人众多的大连铁路工厂也陷入严重的生产和生活困境，原材料短缺，生产任务量小，各种车辆的修理量不足以往的1/3。
面对国民党军队的封锁，在十分艰苦的条件下，工厂千方百计打破封锁，有步骤地开展工作，克服困难修复设备和生产线。根据工厂的形势，全厂将20个职场缩并为14个，有计划、有组织地向其他工厂分流工人，解决就业问题。到1947年年初，工厂修理和生产量进一步减少，产品销路闭塞，产、供、销停滞。为维持生产，工厂与苏联对外贸易部签订了外委合同，加工一批各种类型的机器、锅炉等产品，外委了一批修理任务，暂时维持工厂的运行。
为了粉碎国民党的封锁，中共旅大地委做出《关于开展生产运动的决定》，在上级党组织的领导下，工厂党组织以职工会名义组织职工进行生产自救，利用业余时间搞农副业生产，组织职工在工厂西部空地开荒种地，到工厂西部煤堆里捡煤渣，用于生产和职工取暖；组织职工家属织渔网、纳鞋底，增加收入，解决职工家庭生活困难；组织采粮队冒着生命危险为全厂职工采运粮食。工厂职工会还成立救济部和职场组织互济会，想办法救济生活困难的职工，发放救济金、粮食和无息贷款，应对危机。
另一方面，解放后的大连在恢复经济建设和社会发展等方面都需要大量的人才，作为大型工厂代表企业的大机车，过去工厂的重要岗位都被日本专家、日本技术工人和管理人员把持，中国工人只能干些粗重的力气活儿，根本不懂技术。此时，工厂急需专业技术人才和管理人才，培养自己的技术管理人员和技术工人成为工厂的当务之急。
1946年春，中长铁路大连铁路工厂成立了青年技术学校，技校选址在厂区内，同年5月，青年技术学校第一期正式开学，首批招收200名学生，全部是工厂在职青年徒工、勤杂工和工人子弟。他们大部分的文化水平只有小学程度，还有1/3是文盲。青年技校学制两年，开设了机车、客货车、电焊、钳工、铆工、机器、打铁、制图等9个专业工种。学校没有统一的教学计划，教学大纲和教材、教学内容由任课教师根据自己的知识和经验，参照一些日本课本和技术书籍、报刊文章等自编、自审、自教。
在工人工资很难维持生活的困难状态下，工厂依然出资加大对学校的投入，这对于当时把工资当成救济金一样的工人来说是难以理解的，对管理者来说是需要长远的眼光和坚定的魄力的。青年技术学校的创建，不仅培养了中国自己的技术人才，更为工厂后来的发展凝聚了新生力量，打下了一定的基础。1948年，青年技术学校招收了第二期共386名学员，主要是来自市内和农村具有高小文化的青年。这一年，工厂开始逐步恢复生产，根据生产需要，这期学员1/3修业一年，其余修业两年，新增了翻砂、电器两个专业工种。当时，为了鼓励工人学习，在技校学习的学员每月都有1100元（旧币）的薪水和16公斤粮食。学校的教师不仅能领取薪水，还有家属粮，这在当时极为困难的情况下，已经非常难得了。
后来，学校招收的学员越来越多，还增设了政治、国文、数学、物理、工业学以及体育、文娱、俄语等课程，教学内容逐渐丰富。同时学校还在不断改进教学的内容和形式，在紧张的课程学习之余还举办了话剧、合唱、演讲和报告会等丰富多彩的文化活动。这些学员毕业后都分配到工厂的各个岗位，其中部分学生还被派到东北三省与机车相关的行业工作。
中长铁路大连铁路工厂青年技术学校是我国解放区铁路工业系统建立最早的技术学校，也是当时大连唯一正规的培养技术人才的学校。正是有了培养人才的自觉意识，有了尊重知识的自觉行为，工厂才会不断地发展壮大，成为中国机车行业的领军者。