Læs om smalsporstiden her: Frederikshavn-Skagen Banen

I den 3. store jernbanelov af 20. marts 1918 kunne man under punkt 41 læse følgende: "Ombygning af Jernbanen fra Frederikshavn til Skagen fra smalsporet til normalsporet Bane". Som ved banens fødsel ydede staten et tilskud på 2/3 af anlægsomkostningerne, og det resterede beløb kom fra aktionærerne i det gamle selskab. Da man nu alligevel skulle til at bygge en normalsporet jernbane, benyttede man lejligheden til at ændre linjeføringen de første 11 kilometer fra Frederikshavn, så banen kom tættere på Strandby, hvor der både boede mennesker og lå store stenlejer. Det betød, at Elling station blev nedlagt, og at Rimmen station blev flyttet. Umiddelbart syd for Jerup flettede den nye bane sammen med den gamle.

Arbejdet gik for alvor i gang i foråret 1921, og på flere delstrækninger var der trestrenget spor, således at driften kunne opretholdes under næsten hele ombygningen. I Skagen blev banen også forlagt på de sidste to kilometer, og hele sporterrænet kom nu til at ligge i en vinkel på næsten 45 grader i forhold til stationsbygningen.

I januar 1924 var ombygningen så godt som tilendebragt, og den 6. juni 1924 faldt indvielsen af den "nye" normalsporede Skagensbanen sted. Det rullende materiel bestod ved åbningen af 3 nye damplokomotiver fra Henschel samt en brugt rangermaskine fra Aalborg Privatbaner. Vognparken omfattede 11 person-, post- og rejsegodsvogne samt 55 godsvogne.

Den "nye" Skagensbanen udgik stadig fra statsbanernes station i Frederikshavn med perronspor øst for perron 1. Den første kilometer nordud fulgtes DSB og SB ad på hvert sit spor indtil DSB svingede mod vest. Skagensbanen fortsatte mod nord til Apholmen trinbræt(1996-2005), og herefter fulgte den nye Strandby station og den nye Rimmen station. Kort før Jerup station løb banen sammen med den oprindelige smalsporede bane, hvorefter baneforløbet var det samme til kort før Skagen. Efter Jerup fulgte Napstjert trinbræt, Aalbæk station, Bunken trinbræt, Hulsig station, Sandmilen trinbræt (nedlagt 1967), Højen station (nedlagt 2005), Frederikshavnsvej trinbræt (fra 1992) frem til endestationen i Skagen. Skagensbanen første sommerkøreplan omfattede 5 togpar på hverdage og 6 togpar på søn- og helligdage. Den første vinterkøreplan omfattede 4 togpar på hverdage og 3 togpar på søn- og helligdage. Allerede i 1927 påbegyndtes motoriseringen af Skagensbanen med indkøbet af en stor bogiemotorvogn fra Eisenbahn-Verkehrsmittel AG, Wismar i Tyskland. I 1928 blev personvognen SB C 42 ombygget af Triangel i Odense til en toakslet motorvogn, og i 1931 blev personvognen SB B 4 ombygget af Scandia i Randers til en stor bogiemotorvogn med en Maybach dieselmotor. Med disse motorvogne kunne toggangen i 1930´erne yderligere udvides.

Godstrafikken steg efter ombygningen til normalspor med 20%, og i perioder udgjorde fisketransporter op imod halvdelen af alle godstransporter. Af øvrige godsarter kan nævnes sten, mergel, fødevarer, foderstoffer og kul. Til fremførelse af de stadig større godstog indkøbtes i 1935 et diesellokomotiv fra Frichs i Århus.

Den anden verdenskrig sled på Skagensbanen - både i form af en tredobling af passagertallet og i form af tyskernes mange tunge transporter til fæstningsanlæg. Lokomotivparken var godt nedslidt efter krigen, så man indkøbte i 1948 et brugt diesellokomotiv fra Ørnhøjbanen og i 1949 et brugt damplokomotiv fra Kolding Sydbaner. Flere af landets privatbaner fik nye skinnebusser efter krigen, men de var ikke egnede på Skagensbanen, hvor de fleste persontog også befordrede hastervogne med fisk. Et diesellokomotiv blev indkøbt fra Scandia i 1952 (med en motor man havde skaffet fra et landgangsfartøj...), og i 1960 indkøbtes en stor brugt dieselelektrisk motorvogn fra Bryrupbanen. Fra midten af 1950´erne blev damplokomotiverne kun anvendt, når diesellokomotiverne var til service.

Godstrafikken faldt langsomt men sikkert efter krigen, og fra 1954/55 begyndte Skagensbanen at køre med underskud. Persontrafikken var nogenlunde konstant, og banens rutebiler transporterede mange passagerer på landevejen mellem Frederikshavn og Skagen. Banen fik nyt spor i perioden 1960-67, og det lange tidsrum skyldtes, at der kun blev bevilliget mindre moderniseringsbeløb hvert år. I perioden 1969-73 blev stationerne sporfornyet.

I midten af 1960´erne blev der samlet ønsker ind fra landets privatbaner til nye skinnebusser - Lynetter - fra Waggonfabrik Uerdingen i Tyskland, og Skagensbanen lagde billet ind på tre motorvogne og to styrevogne med puffere og almindeligt træktøj, så man fortsat kunne sende fiskevogne med persontogene. De nye Y-tog ankom til Skagen i foråret 1968 og medførte, at de fleste tog nu kunne køre strækningen Frederikshavn-Skagen på 40 minutter mod tidligere 60 minutter. I både 1970´erne og 1980´erne kom der flere nye Y-tog til banen, og det meste af det gamle materiel blev solgt til veteranbaner eller ophugning.

Den 28. september 1979 blev en helt ny DSB station åbnet i Frederikshavn på et område kaldet Kragholmen nordøst for bymidten. En del af Skagensbanen blev omlagt, så der kunne køres direkte ind på den nye station. I 1982 blev Skagensbanen en del af Nordjyllands Trafikselskab med fælles zonesystem og takster for hele den kollektive trafik i Nordjylland.

I begyndelsen af 1990´erne steg godsmængderne kraftigt (primært fisk), og der blev indkøb et brugt diesellokomotiv fra Lollandsbanen og senere to brugte tidligere DSB MX-lokomotiver. Samtidig påbegyndtes ommalingen af det rullende materiel til blå/hvid.

Den 1. januar 2001 fusionerede Skagensbanen A/S og Hirtshalsbanen A/S til Nordjyske Jernbaner A/S.

- SB damplokomotiver
- SB motorlokomotiver
- SB person- og rejsegodsvogne
- SB godsvogne

Læs mere om Skagensbanen her:
Skagensbanen 1890-1965
Jernbanearkivalier
EVP om SB
Wikipedia
Danske jernbaner
Jernbaner Nordjylland
Tog-billeder.dk
Nordjyske Jernbaner