1950年6月25日，朝鲜战争爆发。美帝国主义随即出兵干涉朝鲜内政，不断空袭中国东北边城和村庄，严重威胁中国安全。毛泽东主席发出“抗美援朝，保家卫国”的号召，10月25日，以彭德怀为司令员兼政委的中国人民志愿军抵达朝鲜前线，同朝鲜人民军并肩作战，抗击美国侵略军。11月4日，中国各民主党派发表联合宣言，坚决支持志愿军的正义行动。
1951年4月5日，上级批准铁道兵团二师赴朝请战报告，立即准备赴朝。首先是在思想政治方面开展了“三视美国”的教育，即“仇视美国，因为它是中朝人民的死敌；鄙视美国，因为它是腐朽的帝国主义；蔑视美国，因为它是纸老虎”。同时按照刘震寰师长“多一分准备，少一分麻烦，一定要做到有备无患”的指示精神，在物资、装备、个人物品处理等方面进行了应有的准备。4月8日，部队在当地政府和铁路职工的热烈欢送中，分乘9列火车，从广西柳州出发，途经株洲、南昌、杭州、上海、南京、徐州、济南、天津诸站，开赴朝鲜战场。
铁路沿线人民，不忘二师筑路伟绩，每到一站，当地人民都送水、送饭，载歌载舞，热烈迎送。当机关人员乘坐的列车到达衡阳时，衡阳铁路局局长郭维城亲自带领全局干部职工到站隆重迎送，并带了毛巾、搪瓷杯、钢笔等大量慰问品，送给干部战士每人一份，营级以上干部每人赠送瑞士手表一块，以表无限深情。人民群众的热情和爱戴，极大鼓舞了士气，干部、战士斗志倍增。
4月12日上午，部队到达皇姑屯车站，遵照东北军区司令部电令，全师在皇姑屯待命。东北军区司令部根据志愿军司令部的意见，决定在安东（现丹东）修一座鸭绿江铁路便桥，并将此项任务交给二师。二师接受任务后，师长刘震寰、总工程师陈兆舟、参谋长张峰铭和作战科长回登庆立即向师党委汇报并召集师党委扩大会议，进行周密安排。16日，全师开赴鸭绿江，大桥工程正式开工。全师指战员援朝初战，气锐势猛，仅用21天时间便完成了鸭绿江大桥从测绘到通车的整个工程。而日本人修建鸭绿江大桥却用了1年半的时间。
5月18日，二师在安东镇江山公园召开全师军人大会，全体指战员5800余人在师长带领下举行入朝宣誓。铁道兵副政委崔田民、政治部副主任陈力到会讲了话。随即，东北军区从延边调来了部分朝鲜族战士分配到各连担任翻译，为部队入朝做好充分准备。21日黄昏，披着晚霞，迎着夜幕，伴随着雄壮嘹亮的歌声，雄赳赳气昂昂跨过鸭绿江，奔赴朝鲜民主主义共和国平安南道清川江。
一入朝境，到处都是废墟，行军所经新义州、定州、安州等昔日闹市皆成残垣断壁。清川江大桥早已梁折墩烂，断行月余。京义线（汉城至新义州）钢轨弯如牛角，弹坑深达5米，一片悲凉。为了尽快恢复运输，二师拿出两个连的兵力，冒着美军飞机轰炸的危险，日夜抢修，终使桥复路通，大量军需物资运往前线。清川江大桥和京义线通车后，给予美军沉重打击。美军重新掐断这条运输线，调集大量B-29重型轰炸机，对刚刚修复的大桥、铁路疯狂轰炸，有时一次投弹上百枚。在此情况下，二师指战员一方面充分发扬“一不怕苦，二不怕死”的精神，日炸夜修，停炸即修，与敌机展开拉锯战。一方面采取架设副桥、暗桥的办法，保证主桥受损后的运输畅通。在清川江大桥的东西两侧，各架一座便桥。东便桥钢轨、枕木紧贴水面，涂以黄泥，敌机难以发现，称之为“滚水桥”；西便桥明架于主桥之侧，用以迷惑敌人，称之“虚桥”。真真假假，虚虚实实，有力地粉碎了敌人“掐断咽喉”的阴谋。
1951年8月，朝鲜战场进入最艰苦时期。侵朝美军及其盟军在发动“夏季攻势”的同时，出动大批重型轰炸机，狂风暴雨般将上万吨炸弹倾泻在朝鲜北部铁路干线上，持续轰炸近一年，实行所谓“绞杀战”。当时，罗培兴、吴庆云领导的二十二团负责新安州至肃川路段，是贯通南北的枢纽，为“绞杀战”的轰炸重点。尤其是万城至肃川段，仅3个月就遭轰炸700多次，炸弹平均密度为1.4米1枚，这在世界战争史上亦属罕见。在这种艰苦条件下，二师干部战士并未被残酷无情的炸弹所吓倒，事实上他们是生存和战斗在敌人的炸弹缝隙之中。正如当时22团一营教导员刘松仁在笔记中描述的那样——“这是一场血肉和钢铁的搏斗”。
1951年10月24日，京义线317千米605米处新修路基过软，4台机车、129节车皮因脱轨受阻，形如长龙，目标暴露，招来大批敌机轰炸。自10月24日至30日7天内，被敌机炸毁机车一台、车皮32节，线路严重破坏70多处。最大的弹坑深18米，直径30米，土方量达300立方米。最大的定时炸弹，重1030磅。由此，敌我双方在“317”这一咽喉要地展开了“绞杀”和“反绞杀”的决斗，时称“317”事件。
“317”事件发生的第二天，二师部作战科参谋孔庆堂等赶到现场察看，并向上级汇报。10月29日，二师长刘震寰亲临现场，确定22团、12团集中兵力由南向北抢修，并在定州铁路局设立指挥所，由肖春先副师长、定州铁路局刘局长担任指挥，同时增调6个连、120名工程队职工以及渔坡、平壤、肃川、万城、新安州5个车站的救援队、增拨的起重车辆、工具等，全力进行抢修。敌昼夜轰炸，杀伤弹、破坏弹、定时弹、子母弹、凝固汽油弹、细菌弹无所不用。全体指战员奋不顾身，抢险排弹，伤亡很重。同时由于“317”路段两侧都是稻田，取土也十分困难。
11月8日，“317”路段首次抢通，但仅通一天，又被炸断。在此情况下，兄弟部队、附近民工、车站职工、工程总队部分职工纷纷前来相助。38军1个步兵团专门背着草袋子运土方、运片石，高炮二团也进入“317”地区架起高炮，掩护抢修。11月19日晚11点，铁道兵副司令员彭敏、二师政委袁光和团部机关的同志来到“317”现场，进一步强调“要坚决抢通这里”。同时要求，路基两侧要挖沟排水，增设防空哨，清理好现场疏散跑道。
在多方关心、支援和配合下，全体官兵拼命抢修，终于在12月9日再次战胜美帝侵略军的所谓“空中优势”，取得“317”抢修通车的胜利。据统计，美帝空军在侵朝战争中袭击朝鲜铁路动用的飞机达12.7万多架次，投弹16万多枚，4万多吨，其中大部投用于“317”绞杀战中。据当时估计，在抢修“317”路段中，所做土方量，可修一条由平壤到北京的路基，敌人投下的炸弹，可码成七八米高与路基同宽的铁堆4千米长。
1953年7月27日，美帝国主义被迫在板门店停战协定上签字。1954年，中国人民志愿军完成抗美援朝的伟大历史使命凯旋回国。对于铁道兵团二师在抗美援朝战争中的功绩，社会各界都给予了高度评价。(www.xing528.com)
据1953年2月27日军内通报称：“中国人民志愿军铁道兵部队，在保卫北朝鲜铁路畅通的斗争中英勇奋战，涌现出大批英雄模范。他们和朝鲜铁路员工与朝中防空部队共同把朝鲜铁路变成一条炸不断的钢铁运输线。”
合众社电文称：“在差不多一年来，美国和其他盟国飞机一直在轰炸共产党的运输系统，在北朝鲜仍有火车在行驶……坦白地说，他们是世界是最坚决的建设铁路的人。”
美国第八军军长兼朝鲜战地司令范弗里特说：“虽然联军的空军和海军尽了一切努力，……然而共产党仍以令人难以置信的顽强毅力把物资运到前方，创造了人间奇迹。”
朝鲜人民为二师牺牲在朝鲜的341位烈士建立了“中国人民志愿军铁道兵部队烈士纪念碑”。
1954年二师由朝鲜回国后，经全国人大常委会委员、民族委主任委员刘格平提议，中央副主席刘少奇批准，铁道兵司令员兼党委书记王震同意，将铁道兵全部回族干部，由铁道兵干校校长刘震寰、四师政治部主任张文林带领，分两批赴青海、甘肃（含今宁夏）从事地方工作。少数分配到云南、新疆和中央民族学院工作。其中分配至固原地区104名连级以上干部，平均年龄仅29岁。这些身经百战、年轻、优秀的回族干部，在不同岗位，为加强少数民族边疆地区的社会主义建设和民族团结进步事业发挥了重要作用。
此后，渤海回民支队的延续历程是：
1965年4月至1970年5月，为中国后勤部队第一支队进行抗美援越。1979年1月至1979年7月，参加对越自卫反击战。1984年1月，改为铁道部第十二工程局。1998年至2015年8月为中铁十二局集团有限公司，2000年划归中央企业工委管理，2003年归属国务院国资委管理。
此外，渤海回支挺进东北后，渤海解放区各地小规模的回民武装由于不适应大规模的军事行动，为贯彻落实党中央进行解放战争大反攻的战略部署，渤海区党委和军区批准，于1947年7月又重新组建了渤海第一军分区回民支队，称“渤海新回支”，周志坚任支队长，张英达任政委。其组成部分来自原三分区回民游击队、一分区回民支队、二分区回民支队、无棣县大队回民连、阳信县大队回民连和沧县、南皮、盐山等第一次大荣参新参军的回族翻身农民青年。新回支下辖6个连，总兵力800多人。
当时新回支的主要任务，就是保卫抗战和土改胜利果实，积极投入打倒国民党反动派、打倒蒋介石、解放全中国的人民战争。
因战争形势发展需要，新渤海回民支队奉命改编，编入华东区第三野战军山东济南警备第一团，称“回民团”。南下挺进济南战场，历经数次战斗，打出了威风。
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