抗日戰爭爆發后，沿河各地相繼淪陷，海路運輸先后中斷，從蘇聯援華物資改由西北陸運，甘新公路成了國際運輸通道。1938年9月，鐵路中斷，西北國際運輸物資全部由汽車運輸承擔。西北成了抗日戰爭的大后方，國際貿易和軍事物資進出口的必經之地，蘭州則成了西北地區的交通運輸中心。
在西北公路運輸管理局營運的路線中，西蘭公路和甘新公路是西北地區唯一一條國際運輸大通道，蘇聯援助中國的軍用物資和西北地區自產的軍需物資，大多經甘新公路運至蘭州集中后，再由蘭州經西蘭公路等運送到各抗日前線。甘新公路和西蘭公路的交通流量急劇增加。蘭州中山橋是甘新公路、西蘭公路兩條東西大通道上唯一的一座橫跨黃河、連接兩條道路的橋梁，其軍事和經濟地位空前提高，成為一座為抗日戰爭提供后勤補給的關鍵性橋梁。這座原為通行馬車而設計建造的鐵橋，為了中國人民的抗日戰爭和世界人民的反法西斯戰爭，硬是挺著鐵肩，承受著沉重的汽車的碾壓，為抗日戰爭日夜輸送著各種補給。
蘭州在成為抗戰大后方、西北交通樞紐、國際援華軍事物資中轉站的同時，又成為中國空軍部隊的訓練中心之一，從而引起了日寇極大關注。日本侵略軍對第二“陪都”蘭州進行了瘋狂的轟炸，試圖切斷西北抗日補給線，摧毀這一交通樞紐和抗日物資中轉站。在此期間，為了保衛蘭州，保衛中山橋，保障西北唯一的一條東西抗日補給線，蘇聯援華空軍和駐蘭州的中國空軍對日本空軍的狂轟濫炸進行了英勇的抵抗，與日本侵略軍在蘭州上空進行了一場場激烈的空戰，打擊了日本侵略者，有力地保衛了中山橋，保衛了蘭州，保衛了抗日補給線。
1937年11月至1943年6月，在長達6年的空襲中，日本飛機共轟炸蘭州市民房22000多間，炸死炸傷市民1300多人，部分交通設施被炸壞，蘭州中山橋曾被炸傷。但在中蘇空軍的奮力抗擊下，抗日的東西交通補給線和這條線上唯一的跨黃河大橋--中山橋從未中斷過，各種抗日物資通過這條線路源源不斷地運往各抗日前線，有力地支援了抗日戰爭。
在中日蘭州大空戰中，中國空軍和蘇聯空軍為保衛抗日大后方的蘭州，保衛西北大動脈和這條動脈上關鍵性的橋梁--中山橋，付出了沉重的代價。蘇聯空軍戰士雅士、馬特、古力芝、波拉技諾夫、司切帕諾夫、郭爾皆耶夫、伊薩耶夫壯烈犧牲，表現了蘇聯人民崇高的國際主義精神。中國空軍第四路軍司令部在皋蘭山修建了“皋蘭山麓空軍烈士墓”,安葬了犧牲的蘇聯空軍烈士。1942年，又在蘭州東崗鎮古城坪購買土地18畝，建為烈士墓，把在蘭州空戰中犧牲的空軍烈士遷葬于此，并刻碑紀念，墓碑上刻著“為爭取中華民族解放，抵抗日本侵略者空戰陣亡的烈士。”
抗日戰爭爆發后，蘇聯政府除派遣空軍等軍事武裝支援中國的抗日戰爭外，還采取貸款的形式從經濟上幫助中國抗日，中國政府利用這些貸款從蘇聯購買了大量軍用物資供應抗日前線。1938年3月1日，中蘇在莫斯科商定了《關于使用5000萬美元貸款的協定》。同年7月1日，蘇聯向中國提供第二筆5000萬美元的貸款。從1939年6月到1940年，蘇聯又向中國提供了總數為3.5億美元的3筆貸款。中國政府利用這些低息貸款，從蘇聯購買了大批軍用物資。據統計，從1937年到1941年的5年間，中國向蘇聯購飛機997架，坦克82輛，火炮1000余門，機槍5萬余挺，汽車1000余輛。這些軍用物資，主要從新疆入口，通過甘新公路運到蘭州，然后又從蘭州分運到各抗日前線。而這么多的援華軍用物資連同蘭州以西地區的軍用和民用物品要運到蘭州，就必須通過當時蘭州黃河上唯一的橋梁--中山橋。因此，蘭州中山橋自然成了這條運輸線上至關重要的橋梁。在沒有空運和鐵路運輸的西北抗日大后方和這一大后方的交通樞紐城市--蘭州，中山橋這把鐵鎖打開，則各種物資源源運進；這把鐵鎖關閉，則后方與前線隔絕，餉援難通。因此，可以毫不夸張地說，蘭州中山橋對抗日戰爭所需軍事物資的運輸有著十分關鍵的作用。
中國政府除利用蘇聯貸款購買大批軍用物資外，還在蘇聯的幫助下 進行基礎設施建設，這些基礎設施主要是直接為抗日戰爭服務的航空公司、飛機裝配廠以及公路等。修筑甘新公路是其中一項重要工程，該公路始自蘇聯境內的薩雷奧譯克，經霍爾果斯入中國境，通往烏魯木齊，再穿過新疆、甘肅交界處的星星峽，至終點蘭州，全長2925公里。根據中國政府的要求，蘇聯政府決定幫助中國修建這條公路，并成立了專門的領導機構。兩國參加施工的10萬多人，在海拔1500米-2000米的工地上施工，工作極為艱苦。至1939年夏，公路完全竣工。從1937年10月至1939年2月，在這條公路上往返的汽車多達5260輛，總行程1850萬公里，4000多名蘇方人員為運送援華物資而晝夜忘我工作。這條運輸線被稱為“供養中國抗日力量至關重要的動脈”,而蘭州中山橋則是這一動脈上唯一的跨黃河橋梁。
抗日戰爭開始后，由于汽車、汽油、配件等進口困難，運輸緊張，為保障抗日物資的運輸，國民政府決定加強驛運。所謂驛運，是指利用馱畜和畜力車做交通工具的一種運輸方式。長期以來，驛運成為維持交通運輸的一支主要力量，在歷史上起過重要作用。
驛運線路主要是原有的公路干、支線和大車道。抗日戰爭期間，甘肅共有驛運站16條，總長度達7709公里。抗日戰爭前，西蘭、甘肅、甘新等驛運路線上運輸的物資，主要是川陜等地輸入甘肅的棉花、水泥、鎢砂、茶、糖、紙張等，和甘肅向外輸出的官鹽、藥材等，運量很大。抗日戰爭開始后，這些驛運路線上貨運量猛增，主要承運由蘇聯進口的汽油、航空油、炮彈、國防器材，和中國向蘇聯出口的羊毛、皮張、鎢砂、桐油、茶葉等。據《甘肅公路交通史》記載：“抗日戰爭期間各種驛運工具共完成貨運量總計為362191噸，貨運周轉量為148436327噸公里。”甘肅省根據國民黨政府行政院的決定，組建驛運機構，動員民間運輸工具，開展驛運工作。僅1940年就組織膠輪大車788輛，鐵輪大車1078輛，駱駝18919峰，馱騾馬驢共計13373匹，參加對蘇貿易和民間物資的運輸。1942年是甘肅省組織民間運輸工具最多的年份，驛運工具載重量總計為8855噸，折合載重3噸的汽車2951輛，為當年西北公路運輸管理局擁有汽車總數1381輛的兩倍以上，當年完成貨運量99578噸，貨運周轉量27346959噸公里，分別為西北公路運輸管理局汽車完成貨運量和貨運周轉量的16倍和7倍……浩浩蕩蕩的驛運大軍，裝載著抗戰和國際貿易以及省內民用物資，持久地行駛在西蘭、甘新等省際干線和省內公路、大車道上達10年之久，其規模之大，時間之長前所未有，其對抗日戰爭作出的巨大歷史貢獻將永載史冊。
以上可見，中山橋從它建成那天起，特別是在抗日戰爭期間，承擔了無比繁重的運輸任務，負荷十分沉重。因此，我們完全有理由說，抗日戰爭期間的中山橋，是中國人民抗擊日本侵略者的一條重要的戰線，一個堅強的堡壘。在這座橋上，駝隊與汽車交織，汽笛與駝鈴共鳴，奏響了一曲悲壯的抗日交響曲。無數軍糧、彈藥、火炮源源不斷地從橋上通過，送抵抗日前線，送到抗日戰士的手中。英勇頑強的中國軍民，用這些武器狠狠地擊打殘暴的日寇，終于贏得了抗戰的勝利。
中山橋在抗日戰爭期間，不僅向抗日前線輸送了大量補給，而且從淪陷區馱回了西北師范教育的搖籃，安放在了蘭州西郊的黃河北岸，又使眾多流落的西路軍紅軍，回到了黨的懷抱……
“七七事變”后，戰爭的陰霾籠罩著全國，中國人民的教育事業在血與火的災難中承受著煎熬，處境十分艱難。為了使教育事業在戰火硝煙中能繼續生存發展，不少大學舉校遷入西南和西北大后方，從而誕生了西南聯合大學和西北聯合大學，云南的昆明和陜西的城固成了當時中國的兩座“大學城”.1939年8月，設在陜西城固縣的西北聯合大學改組，其下設的師范學院獨立設置，改稱國立西北師范學院。西北聯合大學下屬的師范學院的前身是晚清時設立的京師大學堂是師范館，清光緒二十八年（1902年），該館獨立設置，更名為國立北平師范大學。抗日戰爭爆發后，北平師范大學內遷陜西城固縣，隸屬西北聯合大學。1939年西北聯合大學改組時，該學院再次獨立建院，稱西北師范學院，李蒸任第一任校長。
李蒸，子云亭，河北灤縣人，我國著名的教育家。北平師范大學畢業，畢業后留校任教。后留學美國，在哥倫比亞大學獲哲學博士學位。回國后先后在北平師范大學、西北聯合大學師范學院、西北師范學院任校長、院長，為西北師范學院首任院長。1945年，奉調離任。1949年，參加張治中率領的國民黨和談代表團北上談判，并出席中國人民政治協商會議。中華人民共和國成立后，任政務院參事、民革中央委員、全國第二、三、四屆政協委員等職。他在西北師范學院的遷校、建校、治校工作中付出了艱辛的勞動，作出了重大的貢獻，因此，西北師范學院遷到蘭州以后，市政府把十里店街命名為“李蒸路”,以示紀念。
1940年4月，國民政府教育部命令西北師范學院由陜西城固遷往甘肅蘭州。李蒸院長親自來到蘭州勘定校址。當他跨過蘭州中山橋，溯河西行至黃河北岸的十里店一帶時，發現沿甘新公路之處有大片荒灘，平整后可做校址，于是便選定在“蘭州西郊六公里，黃河北岸沿甘新公路處”籌建西北師范學院蘭州分院。1941年5月，西北師范學院蘭州分院在蘭州十里店成立，齊國梁任分院主任。建院之初，廣大師生員工備受顛沛流離之苦，但他們不怕苦，不怕累，就地取材，因陋就簡，一邊建設，一邊搬遷，一邊教學，令人十分佩服。經過四年的艱苦創業，到1944年底，國立西北師范學院全部遷來蘭州。李蒸、黎錦熙先后任院長。學院設有國文、英文、體育、史地、數學、理化、博物、家政、教育等系和勞作等專修科，師資陣容較強。西北師范學院遷來蘭州之前，主要教授有李建勛、魯世英、郝耀東、方永蒸、馬師儒、胡國鈺、金澍榮、袁敦禮、董守義、徐英超、黎錦熙、羅根澤、譚茂輔、陸懋德、黃文弼、楊人梗、汪堃人、羅章龍、鄒豹君、楊向奎等；西遷蘭州后，這些教授大多隨學院來到蘭州。另外，學院又聘請了焦菊隱、張振生、孔憲武、張世勛、李嘉言、葉鼎彝（丁易）、程金造、顧學頡等著名學者來院任教，一時間學院師資隊伍人才濟濟。學院在完成本身教學工作的同時，還承擔一部分社會教育和社會服務工作。
蘭州黃河上的這座為抗日戰爭建立了不朽功勛的鐵橋，不僅載著沉重的汽車、長長的馱隊，把西北師范教育的搖籃放在了蘭州的黃河北岸，而且在抗日戰爭期間，在八路軍駐甘辦事處的組織下，載著流落的數千名西路紅軍戰士回到了抗日戰爭的前線，還載著中國共產黨的高級領導人往返于延安和蘇聯之間，架起了中蘇聯系的橋梁。
由于蘭州是西北重要交通樞紐，是抗日戰爭期間的國際交通要道，也是中蘇兩國戰時聯系的主要通道，因此，設于蘭州的八路軍辦事處就自然成為中國共產黨和蘇聯共產黨聯系的紐帶。中國共產黨的許多要人，如周恩來、鄧穎超、任弼時、王稼祥、蔡暢、劉英等前往蘇聯時，都須通過中山橋；八路軍需要的許多物資也均由“八辦”組織，通過中山橋運往延安。1937年到1938年夏的一段時間里，滕代遠、盛世才的副官從新疆運來12車高射機槍子彈和西藥，及高自力帶來的10車皮衣和軍火，都是從中山橋通過運往蘭州，然后轉運到邊區的。
中山橋在抗日戰爭的艱難歲月里，在日本侵略軍狂轟濫炸的彌漫硝煙中，以通行馬車的荷載，以自己堅強的鋼鐵脊梁，默默地忍受著痛苦，承載著沉重的汽車隊、馬車隊、馱運隊，一步步地把抗日推向勝利，一次次地把西北教育的搖籃馱到黃河北岸的十里店，一回回地把流落的西路紅軍戰士送回到前線，一趟趟地運送中國共產黨的要人往返于蘇聯、延安之間，中山橋用行動見證了自己的光榮！
中山橋在中國人民解放軍解放蘭州、全殲蘭州馬步芳軍隊的戰役和進軍青海、寧夏、新疆的解放戰爭中，也起了十分關鍵的作用，為解放整個大西北立下了汗馬功勞。
1949年上半年，在人民解放戰爭取得根本性勝利的大好形勢下，中國人民解放軍第一野戰軍在彭德懷司令員的指揮下，對胡宗南集團展開了強大的春季攻勢，取得了陜中戰役的勝利，粉碎了胡宗南、馬步芳兩軍的聯合反撲，殲敵46000多人，解放了陜西省省會西安及榆林、咸陽、周至、武功等廣大關中地區，打亂了胡宗南集團退守漢中、四川的計劃，把解放西北的戰役推到了戰略決戰階段。
1949年7月扶眉戰役之后，第一野戰軍即開始千里追擊敵軍。解放大軍直指蘭州，拉開了解放蘭州的序幕。
蘭州位于甘肅中部，是國民黨政府西北軍政長官公署所在地，是國民黨統治西北的政治、軍事中心。蘭州的地理位置在軍事上十分重要，是連結甘、寧、青、新的樞紐地區，北依白塔山，南臨皋蘭山，黃河從中穿流而過，中山橋橫跨黃河。城南逶迤綿延數十里的山脈，從東到西依次為十里山、馬家山、竇家山、皋蘭山、沈家嶺、狗娃山，峰巒高聳，互為依托，成為蘭州的天然屏障。為加強蘭州防御，馬步芳軍在山上修筑了大量工事，形成了堅固的防御體系。黃河是蘭州的天塹，中山橋是黃河蘭州段上唯一一座橋梁，有“一夫守橋，全城緊鎖”之勢，也是國民黨軍退守寧夏，青海的唯一水上通道，故有重兵把守。
與此同時，人民解放軍第一野戰軍也積極進行戰役部署。
8月4日，彭德懷、張宗遜、閆揆要向各兵團下達了進軍蘭州，殲滅青海馬步芳集團的預備命令。次日，第一野戰軍政治部發出解放大西北的動員令。各兵團加緊作戰，掃蕩國民黨殘余勢力，勢如破竹，迅速向蘭州推進。8月19日，右路第十九兵團進至蘭州東南25公里的定遠鎮以東地區；中路第二兵團占領蘭州城南20公里的阿干鎮及九條路口，按計劃抵進蘭州城南、城西；左路第一兵團渡過黃河。8月20日，第二兵團和第十九兵團會師于蘭州城郊，進行解放蘭州的戰斗準備。
1949年8月21日拂曉，第一野戰軍第二、十九兵團在蘭州外圍陣地馬家山、竇家山、古城嶺、營盤嶺、沈家嶺向馬步芳發起攻擊。戰斗十分激烈，由于敵人火力十分猛烈，我軍無法向縱深陣地沖擊，戰斗至18時，仍無進展，我軍只好停止進攻，總結經驗教訓。當日晚，彭德懷、張宗遜向中央軍委電報蘭州戰役情況：“本日試攻蘭州外圍，十九兵團五個團、二兵團約四個團，結果未攻下一個陣地，守敵尚頑強，工事很堅固。”一野司令部同時發出《關于進攻蘭州的戰術問題的指示》。22日，彭德懷司令員以第一野戰軍的名義發布進攻蘭州的指示。接到命令后，各部隊迅速進行戰斗準備。
8月23日，中共中央致電彭德懷、張宗遜，指出：“馬步芳決心守蘭州，有利于我軍殲滅該敵……似須集中三個兵團全力于攻蘭戰役……務不使馬步芳退至新疆，為害無窮……”
按照這一指示，第一野戰軍前委再次調整作戰部署，于24日電告中央軍委：“決定以三個兵團打蘭州，王震兵團從蘭州上游迂回蘭州北。寧馬（寧夏馬步芳軍的簡稱，此外還有青海馬步芳軍，簡稱”青馬“）出動三個軍于黃河左岸，增援蘭州的可能性很大。如兩馬集結蘭州，加上周嘉彬、黃祖勛兩部共有十三萬余兵力據守堅城，我軍即使集中三個兵團，短期內亦不宜攻占。同時，糧食很困難，運輸線長，運輸工具少，彈藥都不能充分接濟，運糧更不可能。故決定乘馬鴻逵未到，圍攻蘭州，求得先行解決青馬主力。現二兵團和十九兵團攻城準備已妥，疲勞尚未恢復，糧食不足，油、菜更難解決，青馬不斷反襲，故很難得到休息。以現在準備工作來看，攻城由七八成把握，故決定二十五日晨開始攻擊。如果未解決青馬，而寧馬援軍迫近時，即以四個軍團圍困蘭州，集結兩個軍打寧馬。”
當日晚，毛澤東電示彭德懷，同意第一野戰軍于8月25日發起總攻蘭州的作戰計劃，并指示彭德懷要“集中兵力，充分準備，繼續進攻……”一場罕見的惡戰即將在蘭州地區展開。
在取得中央軍委的同意和支持后，第一野戰軍各部經過了3天的準備，補充了武器彈藥，重新調整了部署，集中優勢兵力、火力，準備于8月25日對蘭州發起總攻。
8月25日拂曉，在一片寂靜中，3發紅色信號彈劃破黎明前的黑暗騰空而起，蘭州有史以來最為激烈的戰役打響了。
在蘭州外圍幾十里長的地段上，數百門大炮同時吐出兇猛的火舌，化做道道利箭，射向敵人陣地。頓時，大地顫抖，馬家軍各陣地上火光沖天，硝煙彌漫。
此時，槍聲，炮聲，手榴彈、炸藥包的爆炸聲，戰士們的喊殺聲響成一片，第一野戰軍消滅馬步芳軍的一場血戰全面開始了。戰斗十分激烈，在各個戰場上，戰士們的子彈打光了就扔手榴彈，手榴彈扔光了就用拼刺刀，刺刀拼折了就赤手空拳和敵人肉搏……
攻打沈家嶺，狗娃山的戰斗打得十分激烈，擔任主攻沈家嶺任務的第四軍十一師與敵軍反復爭奪陣地，該師第三十一團的干部大多數犧牲，全團在只剩下170多人的情況下，仍然堅持戰斗。17時，第四軍部隊向沈家嶺、狗娃山之敵發起全面進攻，攻占了陣地。激戰中，第三十一團團長王學禮、第三十二團副團長馬克忠、第三十團政委李錫貴壯烈犧牲。
攻打營盤嶺、皋蘭山的戰斗，同樣遭到敵軍的頑強抵抗，擔任攻擊任務的第六軍共擊斃敵軍1725名，自身也傷亡1235人。其他戰場也同樣打得十分艱苦。
經過25日一整天的激烈戰斗，第一野戰軍參戰的各部隊先后攻了蘭州南山各陣地。當時，敵司令官馬繼援堅守蘭州的決心發生動搖，遂與在西寧的馬步芳聯系，決定各部隊在黃昏后乘夜幕全線撤退，企圖通過中山橋退往青海。
這時，攻占敵軍撤退的唯一通道中山橋，成了能否全殲馬步芳軍的關鍵。攻占了中山橋，就等于關閉了敵軍退路的閘門，造成關門打狗的態勢，可全殲困守蘭州的馬步芳軍；否則，敵軍退回青海，進而撤入新疆，將會后患無窮，給全面解放青海、寧夏、新疆帶來極大困難。
25日晚19時，從蘭州七里河一帶迂回攻擊蘭州城西關的第一野戰軍第三軍第七師部隊已至金天觀（今蘭州市工人文化宮南部），部隊發現敵人有向北撤退的跡象，并從兩名俘虜口中獲悉敵人開始逃跑的消息。師長張開基、政委梁仁芥見情況緊急，一面向軍部和野戰軍司令部報告，一面主動出擊，直插西關，向中山橋發起攻擊。彭德懷司令員接到報告后，立即下令七師出擊，卡斷中山橋，全殲守敵。
擔任主攻中山橋任務的第七師三營八連，在第七連、第九連的協同下，迅速向鐵橋逼進，與敵軍展開激烈戰斗。守橋及守城敵軍負隅頑抗，企圖扼守他們的這條生命線。解放軍八連指戰員集中所有機槍、沖鋒槍，以猛烈的火力壓制敵人，掩護突擊隊沖擊。九連勇猛攻占西關外城，利用所占領的北城居高臨下，集中火力襲擊守橋敵軍，支援八連。敵人不斷涌向橋頭，想打開一條退路，戰斗愈加激烈，橋頭上，敵軍的尸首和死馬越積越多，擁擠在橋上的敵人死的死，傷的傷，不少敵兵落水或泅渡黃河被淹死。兩輛裝載彈藥的汽車，被打著起火，所載彈藥爆炸，堵塞了交通。戰斗進行到午夜2時左右，八連終于占領并鞏固了橋頭陣地，切斷了敵軍的退路，形成關門打狗的有利態勢。攻城部隊奮勇攻擊，紛紛攻入城內，與敵軍展開巷戰。
第七師指揮所進入省政府中山堂之后，立即向彭德懷司令員報告了攻占省政府和蘭州城內重要據點的情況，彭德懷聽后非常高興，作出指示：你們一定要把黃河鐵橋守住，要好好組織兵力，擴大戰果，徹底消滅敵人。
攻進市區的第三軍、四軍、六軍、六十三軍等迅速向各街道進攻，搜索殘敵，在酒泉路、張掖路、武都路、五泉山、東崗鎮等處連續打退敵人數次反撲，經過5個小時的激戰，敵人除被消滅的外，均繳械投降。
26日凌晨6時，當發現死守白塔山的敵軍還不斷向南攻擊時，四軍當即組織炮兵火力掩護我軍迅速通過中山橋向北發起攻擊，殲滅守敵。11時，第十九團一部跨越中山橋，擊潰殘敵，占領了白塔山，終于將紅旗插上了白塔山頂，結束了戰斗，宣告了蘭州的解放。
在解放蘭州的戰役中，第一野戰軍消滅了馬步芳精銳的第100師、第248師、青海保安一團和四團全部敵人，殲滅第190師、第181師、第357師大部人馬，斃傷敵人12700余人，俘敵14400余人。馬步芳兩代四世苦心經營的主力部隊，被人民解放軍第一野戰軍一舉殲滅，這是我軍在西北戰場上取得的最大勝利。中山橋在此次戰役中對全殲敵煙起了關鍵作用，立下了汗馬功勞。蘭州戰役是解放大西北的過程中打得最艱苦、最慘烈的一次戰役，戰斗中，中國人民解放軍傷亡約9500余人，其中四軍僅團級干部就陣亡13人。他們為解放蘭州獻出了寶貴生命，蘭州人民永遠不會忘記他們。
蘭州解放后，蘭州軍事管制委員立即號召并組織公路部門的干部、工人和廣大人民群眾搶修公路和橋梁，以恢復交通，保證人民解放軍迅速西進，解放甘肅河西地區和寧夏、青海。新疆等省區。中山橋在蘭州戰役中受到損傷，黃河兩岸交通斷絕。經過人民解放軍和蘭州市工程技術人員、工人10天10夜的奮力搶修，至9月6日，主橋搶修完工，人民解放軍的坦克、炮車順利通過中山橋 ,繼續西進。此后，人民解放軍繼續西進所需的大量武器裝備和各種后勤補養，通過中山橋源源不斷地送到解放軍手中。中山橋有力地支援了解放大西北的戰斗，為中國人民的解放事業作出了極大的貢獻。
蘭州戰役的勝利，打開了進軍河西、新疆的大門，加速了西北全境的解放。先是在蘭州解放前夕，國民黨政府西北長官公署見困守蘭州無望，即率第91軍、120軍、82軍、129軍殘部及甘肅省政府向蘭州西北方向逃竄。8月31日，為了徹底消滅殘敵，解放大西北，第一野戰軍審時度勢，高瞻遠矚，向征塵未洗的廣大指戰員發出了向河西進軍的命令。
為了搞好運輸工作，支援解放軍西進，在蘭州解放的第二天，即1949年8月27日，蘭州軍事管制委員會交通處就對第七運輸處和蘭州分處進行了接管，組織員工搶修車輛和設備，恢復汽車客、貨運輸業務。同時，迅速恢復交通，立即組織搶修中山橋，發動甘新、甘青公路沿線道班工人和人民群眾，搶修便道、便橋，以勉強維持通車，保證人民解放軍順利進軍。在接管公路運輸機構、組織搶修公路的同時，委員會立即發動交通部門所屬汽車修理廠、配件制造廠和材料總庫等單位的員工復工，為支援解放戰爭搶修軍車、裝甲車、大炮、鞍架等；并要求總庫所存器材、配件等優先配發給軍車使用。與此同時，蘭州市私營汽車主也積極響應軍事管制委員會的號召，服從調運，支援人民解放軍，先后共有140輛汽車參加軍用物資運輸，為部隊運送軍衣、糧草、彈藥等。
在解放軍西進的日子里，中山橋上車馬隆隆，人流擁擠，軍車、商車、人流、物流往來穿梭，一車車物資、裝備送到了解放軍的手中，一批批傷員運回了蘭州醫院。
中山橋，這名經歷了多次戰火洗禮的老兵，用他鋼鐵的肩膀，背負著人民的希望，又在為解放西北全境，為建設新中國開始了新的征程，立下了新功。
蘭州解放軍后，中山橋作為黃河上唯一一座保留下來的近代橋梁，和蘭州一樣獲得了新生，煥發了新的活力，為甘肅乃至西北地區的社會主義建設事業作出了巨大貢獻。
在1952年以前，國營的西北區運輸公司仍設在蘭州，西北地區的大部分私營汽車也在蘭州注冊和運營。蘭州仍然是西北公路運輸的中心，大部分客、貨仍然以蘭州為中轉站和集散地。這一階段，蘭州的公路運輸除保證民用和工農業建設的需要外，主要是保證人民解放軍西進所需的各種軍事物資和裝備的運輸。當時，蘭州黃河上仍然只有中山橋一座橋梁，南來北往的客貨大多仍從中山橋通過，中山橋的交通比以往更加繁忙。它不僅有力地在支援了解放全西北的戰爭，也有力地促進了西北的經濟建設。
經過1949年至1952年三年的經濟恢復，一大批工廠、礦山得以恢復生產；一大批車站、碼頭和城市基礎設施得以改建、擴建；農村土地改革基本完成；商業流通開始恢復正常。1952年蘭州的各項生產能力和建設規模，都遠遠超過舊中國歷史上的最高水平。
這時的中國是一個新生的社會主義共和國，是一個人民當家做主的新型社會，帝國主義和各種反動勢力，千方百計對這個新生的國家在政治上敵視，經濟上封鎖，軍事上包圍，妄圖把新生的社會主義中國扼殺在搖籃之中，新中國所面臨的國際環境十分惡劣。加之在舊中國，地區發展極不平衡，西北地區和國內其他地區相比，十分貧窮落后。鑒于這種情況，國家從平衡發展和國防安全考慮，把投資的重點放在西部，蘭州是其中的一個重點建設城市。
蘭州自1949年8月26日解放后，隨著人民民主政權的建立，經濟建設的大幕也訇然開啟。經過3年的努力，蘭州經濟在戰爭的廢墟上迅速恢復，工業產值比1949年增長了三倍，為此后的大規模經濟建設開了一個好頭。從1953年國家頒布第一個五年計劃開始，蘭州的經濟建設開始進入氣勢恢宏的高潮階段。第一個五年計劃期間，國家列蘭州為全國重點建設城市。國家156項骨干工業企業中的蘭州煉油廠、蘭州氮肥廠、蘭州合成橡膠廠、蘭州石油機械廠、蘭州煉油化工設備廠、蘭州西固熱電廠、白銀有色金屬公司、銀光化學材料廠等企業及一大批限額以上的配套工程都安排在蘭州或其周邊地區建設。
在第一個五年計劃期間，全國集中人力、物力、財力、確保156項重點工程的建設。西北地區也是這樣，全力以赴地狠抓這些大型骨干工業項目的建設，蘭州以這些大型骨干項目為中心，重點進行新興工業基地及配套項目，以及為其服務的交通運輸、生活服務等基礎設施建設。
為了滿足大規模建設的需要，國家發出了“支援大西北”、“開發大西北”的號召，支援大西北的大軍如潮水般涌入西北地區，涌入蘭州。僅1956年一年，蘭州就接納了10萬拓荒者。各種建設轟轟烈烈地展開，蘭州市區得到了迅速擴展。
經過5年大規模的建設，至1957年年底，蘭州的國內總產值完成2.33億元，平均年遞增48.5%,幾乎是兩年翻一番。
大規模的經濟建設和城市建設，需要大量的交通運輸支持。蘭州本地的建筑材料大部分在黃河以北，相當一部分外地運來的機械設備也要跨過黃河運往黃河以北地區，加上市內交通和過境交通，跨越黃河的交通十分繁忙。僅蘭州地區就有國營運輸、私營運輸、民間運輸和單位自備運輸等四支運輸力量從事工業基地建設運輸和基地工業、農業和商業運輸。
蘭州市屬的運輸力量，加上甘肅省屬駐蘭州的汽車運輸力量和蘭州機關企事業汽車運輸力量，共同組成一支龐大的運輸隊伍，成千上萬的汽車、蓄力車、人力車浩浩蕩蕩地奔馳在蘭州市區和各條公路干線上。這支運輸隊伍的相當一部分要跨越黃河，而當時黃河上除了1955年在西固鐘家河修建的一座連接西固工業區和沙井驛建筑材料產地的臨時便橋外，仍然只有中山橋一座永久性橋梁，中山橋承擔的運輸任務日益繁重。如果說第一個五年計劃期間的大規模建設為蘭州新興工業城市地位的確立打下了良好的基礎的話，那么，在這一過程中，中山橋建立了不可磨滅的功績。
第二個五年計劃期間，國家又給蘭州投入了12個億，重點建設蘭州電機廠、蘭州煤礦機械廠、萬里機電廠、蘭州鋼廠、蘭州鋁廠、蘭州高低壓閥門廠等以機械工業為主的工業項目。擴建和新建蘭州棉紡廠、毛紡廠、蘭州食品廠等輕工業項目 ,蘭州工業體系日趨完備。1960年，全市工業總產值達到14.96億元，比1957年增長5倍。同時，蘭州采用整體搬遷的形式，向發達的上海等城市發出求援信號并得到大力支援。截至1960年 .僅上海遷往蘭州的工商企業就達124戶，職工超過1000人。信大祥綢布店、悅賓樓京菜館、佛慈制藥廠等名聲顯赫的企業就是在這時從上海來到蘭州的。這批工商企業的到來，使蘭州的商業服務水平整體上向前邁進了一大步，蘭州的商業由此進入了第一個黃金時代。
1960年至1965年，經過“調整、鞏固、充實、提高”,蘭州經濟逐漸恢復了元氣，出現了健康發展的勢頭。第三、四個五年計劃期間，國家又投資改建和新建鐵路機械廠、五0四廠、連城鋁廠、蘭州平板玻璃廠、碳素廠、西北鐵合金廠、第一毛紡廠、第三毛紡廠等一大批大，中型骨干企業，使蘭州形成以煉油、化工、機電、冶金等大型骨干企業為支柱，能源、輕紡、建材、電子工業具有相當規模的綜合性工業城市。
第一至第四個五年計劃期間，蘭州國有資產投入、人才的密集程度，在全國省會城市中名列前茅。交通運輸事業為適應經濟建設的需要，迅速發展。1958年至1965年，蘭州市的公路運輸事業也經歷了“全面發展”和“調整、鞏固、充實、提高”兩個階段，就總體而言，仍在迅速發展。蘭州地區交通部門汽車運輸企業有4家，1961年，共有貨運汽車750多輛，掛車90多輛，其中省轄運輸企業主要承擔全省境內的長途物資運輸任務，如糧食、煤炭、木材、化肥等的運輸；市轄運輸企業主要承擔市區短途物資運輸任務。民間運輸業也有較大發展，車輛增加，貨運量加大
這一時期，由于工農業生產迅速發展，物資調運日益頻繁，黃河上唯一的永久性橋梁--中山橋已不能適應需要，于是又先后在七里河區中部建成七里河黃河大橋，在西固新城建設新城黃河大橋。但由于車輛和運輸量的日益增加，中山橋的交通流量不僅沒有減少，反而日益增加。特別是在1958年“大躍進”和“大煉鋼鐵”的運輸和1960年至1962年的調糧運輸中，中山橋起了很大作用。
1958年，蘭州地區貨運量隨著“大躍進”、“大煉鋼鐵”運動的迅速發展而成倍增長，交通部門為解決運力不足的矛盾，大力挖掘運輸潛力、變單班運輸為雙班運輸，變單車運輸為拖掛運輸；開展“雙革”運動，自制掛車880多輛投入運輸；同時組織機關企事業載貨汽車440多輛，各縣（區）也組織大批人力車、畜力車加入運輸的行業。1958年，大煉鋼鐵運動成為壓倒一切的中心任務，僅蘭州市交通管理局就派出交通部門運營的汽車和集中的機關企業單位汽車共500多輛，突擊挖運礦石和煤炭等短途物資，各車隊組織雙班、拖掛運輸。同年10月，蘭州市抽調汽車350輛，以民兵建制組務，歷時4個月，運煤32000噸。1959年9月，組織各機關單位汽車和民間運輸車輛14358輛，馱畜59537頭次，完成短途貨物運輸7200噸，完成貨物周轉量55.44萬噸公里。1960年至1962年，甘肅省政府組織汽車1000多輛，赴平涼、慶陽地區調運救災糧食；蘭州市抽調40多個廠礦企業汽車共240多輛，編為糧運第十二大隊，參加全省救災糧運輸。在1958年至1965年8年的交通運輸中，中山橋仍然發揮著重要的作用。
1968年，中央提出“備戰、備荒，為人民”的戰略方針，交通運輸生產逐年提高。同時，隨著國民經濟的增長，貨物運輸量不斷增加，為緩解運力緊張問題，蘭州市組織機關企事業單位自用汽車參加社會運輸。民間傳統運輸工具--畜力車、人力架子車也積極投入社會運輸，承擔市區短途貨運任務。蘭州市所轄三縣農業運輸車輛--膠輪大車、拖拉機，也走出農村，承擔市區運輸任務，緩解社會運輸壓力，增加農業收入。在這種情況下，雖然黃河上又增建了一座西沙黃河大橋，但中山橋的運輸壓力并沒有減輕，而仍然起著重要的交通作用。
1978年中共十一屆三中全會后，國家進入新的歷史發展時期，中共中央提出了一系列以經濟建設為中心、堅持四項基本原則、堅持改革開放的路線、方針和政策。蘭州的公路交通建設迅速發展，黃河蘭州段又新建了蘭州城關黃河大橋、蘭州吊橋、銀灘黃河大橋等橋梁。但由于自20世紀80年代后期開始，機動車擁有量以每年10%以上的速度增長，黃河兩岸交通不暢的矛盾仍然十分突出。據統計，蘭州市1949年有機動車1102輛，1987年增至41692輛，1990年底達48661輛，2004年已達10萬多輛；1963年有自行車7萬多輛，1985年增至56.98萬輛，1990年底達80多萬輛。1949年，蘭州市有19.97萬人，1980年有231.25萬人，1990年有251.69萬人，2000年11月1日人口普查時，登記人口為3142464人。車輛的急劇增加和人口的迅速增長，使市區交通流量越來越大，中山橋的交通流量不僅沒有減少，而且還不斷加大。
迄今，中山橋建成已有104年，超過了保固期24個春秋，今天仍然巍巍屹立在黃河之上，它創造了我國近代橋梁史上的奇跡。經過2011年的大修加固后，中山橋禁止機動車通行，改為步行觀光橋，將永久作為歷史文物保留。
