Als sich die ersten Nachkriegswirren gelegt hatten und man allmählich wieder zur Normalität zurückkehren konnte, wurde der Betrieb zwischen Vaihingen/Enz-Nord und dem Stadtbahnhof in Vaihingen wieder aufgenommen. Als 1949 der Kraftomnibusverkehr aufgenommen wurde, sanken die Beförderungszahlen jedoch erheblich, und so kam es, dass zum 19. Mai 1951 auch die letzten beiden Personenzugpaare entfielen, die bis dahin im Berufsverkehr gefahren wurden. Dafür konnte nach der Fertigstellung der neuen Enzbrücke am 17. Juli 1951 der Güterverkehr bis Enzweihingen wieder aufgenommen werden.
Am 23. Dezember 1957 endete der Dampfbetrieb auf der Bahnlinie. Gefahren wurde nun mit dem Dieseltriebwagen T 03, der 1926 von Wegmann in Kassel gebaut und bei der Deutschen Reichsbahn als VT 70 901 als einer der ersten Nebenbahntriebwagen in Dienst gestellt wurde. Mit diesem Triebwagen wurde am 1. Juni 1958 auch der Personenverkehr wieder aufgenommen, jedoch war in Folge des zunehmenden Individualverkehrs nur noch der Schülerverkehr nennenswert.
Zum 31. Dezember 1990 verlor die Bahn den Stückgutverkehr. Zu diesem Zeitpunkt sorgte der saisonale Zuckerrübenverkehr für rund ein Drittel der gesamten Wagenladungen.
Im Jahr 1970 konnten südlich von Vaihingen zwei neue Anschlussgleise in Betrieb genommen werden, was für einen neuerlichen Aufschwung im Güterverkehr sorgte. Immerhin hatte der Bahnverkehr noch 1979 eine solche Größenordnung, dass auch die Kosten für eine neue Straßenbrücke bei Vaihingen/Enz-Nord nicht gescheut wurden - was in anderen, ähnlich gelagerten Fällen durchaus zur Streckenschließung geführt hat.
Zum 1. Juni 1982 wurde die Strecke in den Verkehrsverbund Stuttgart integriert. Mit Einführung von Bahn- und Rangierfunk erfuhr die Bahn im Jahr 1984 eine der wenigen nennenswerten Neuerungen.
Im Jahr 2002 ereilte auch diese Nebenbahn das Schicksal vieler ähnlicher Bahnlinien: der Betrieb wurde eingestellt, und seither liegt S'Bimbele im Dornröschenschlaf.