Der Neuanfang der Bremervörde-Osterholzer-Eisenbahn ließ nicht lange auf sich warten. Das Verkehrsbedürfnis war groß und so führte man bereits im Sommer 1945 mit Billigung der britischen Besatzungsbehörden einen ersten Pendelverkehr zwischen Gnarrenburg und Bremervörde ein. Nachdem die Hamme-Querung wieder errichtet worden war, gelangten die Züge ab 1946 auch wieder bis nach Osterholz. Der Ansturm der Fahrgäste war riesig: Der Kampf ums tägliche Brot trieb die Bevölkerung aufs Land und bescherte der Kleinbahn nie gekannte Fahrgastzahlen. Für das Jahr 1947 weist die Statistik die Zahl von 955 775 Reisenden aus.
Um die Verkehrsverbindung der Kleinbahn attraktiver zu gestalten, fuhren die BOE-Züge ab dem 2. Oktober 1949 bis Bremen-Burg und später bis zum Bremer Hauptbahnhof. So entfiel das Umsteigen in Osterholz-Scharmbeck. Mit der Bundesbahn betrieb die BOE ab dem 5. Oktober 1952 außerdem einen gemeinsamen „Städteschnellverkehr“ zwischen Stade, Bremervörde, Osterholz-Scharmbeck und Bremen. Dafür baute man in Bremervörde eigens ein Übergangsgleis, dass den Zügen die direkte Einfahrt in den Bundesbahnhof ermöglichte. Außerdem investierte die Bahn in die Fahrzeugflotte: Drei neue Triebwagen und drei gebrauchte aus Beständen der Bundesbahn verjüngten den Fuhrpark.
Die Erneuerung des Wagenparks ab den 1950er Jahren bedeutete zugleich die schrittweise Abkehr vom teuren und altmodischen Dampfbetrieb, denn auch für den Güterverkehr wurden Diesellokomotiven beschafft. Die Sprengung des markanten Wasserturms am Bremervörder Kleinbahnhof am 17. Juli 1968 beendete deutlich sichtbar die Zeit der Dampfloks beim Moorexpress.
Die neue „Schnellverbindung“ wurde von den Fahrgästen gut angenommen. Die Statistiken belegen steigende Fahrgastzahlen. Finanziell lohnte sich das Unternehmen allerdings immer weniger, weil die meisten Reisenden mit ermäßigten Sozialtarifen unterwegs waren. Außerdem propagierte die Politik „Straße statt Schiene“ und investierte in Straßennetz und Omibuslinien. Die Bahn reagierte mit Rationalisierungen und schließlich mit harten Einschnitten. Der Verbundbetrieb wurde in Etappen aufgegeben und auch für den Personenverkehr auf dem BOE-Netz war das Ende gekommen: Am 18. März 1978 setzte sich um 18.12 Uhr der letzte Personenzug in Richtung Osterholz in Bewegung. Fortan hielt sich nur noch der Güterverkehr auf der Schiene.
Das Kapitel der Bremervörde-Osterholzer-Eisenbahn als eigenständige Bahngesellschaft endete am 30. September 1981, als die Gesellschaft mit der Wilstedt-Zeven-Tostedter Eisenbahn (WZTE) zu den Eisenbahnen und Verkehrsbetrieben Elbe-Weser (EVB) fusionierte. Bereits in den Vorjahren hatten beide Firmen eine gemeinsame Betriebsleitung. Die Gesellschafter wollten mit der neuen Firma dem Schienenverkehr neue Impulse geben. Der Erfolg der EVB hat ihnen Recht gegeben.