A HÉV-vonal azonban a MÁV váci és miskolci fővonala közötti térségnek csak egy részét szolgálta ki. Ezért már annak kiépítése közben tervek készültek a Vác és Gödöllő közötti közvetlen kapcsolat, valamint Veresegyház és Rákospalota összekötésének kialakításáról. Kezdetben gőzvontatással készültek a tervek, de hamar kiderült, hogy a "hivatásforgalom", a munkába járók nagy száma miatt sűrű és gyors vonatforgalom szükséges. Ezért a későbbi tervek már villamosvontatással számoltak, mégpedig nem a BHÉV-nél már alkalmazott egyenáramú, hanem csökkentett frekvenciájú váltakozóáramú rendszerrel.
Az első tervek a MÁV váci vonalából a Rákospalota-Újpest állomásról induló, Fót és Veresegyház érintésével Vác állomásra becsatlakozó fővonal, valamint a Veresegyház és Gödöllő közötti szárnyvonalon kívül Vác városának belső, villamos-jellegű közlekedésre szolgáló vonalakat is tartalmaztak. Ez a vonal Vác Duna felőli oldalán vezetett volna. Megépítésére azonban nem került sor.
Egy 1907-ben készült helyszínrajzon a vonal Rákospalota-Újpest
állomásról indul. Az Alagi major, Fót, Csomád útvonalon nagyjából
sík terepen éri el Veresegyház állomást, bár Fót térségében hatalmas
bevágást, és 15 ezrelékes emelkedőket kellett építeni. Veresegyháztól
Váchartyán és a "csörögi szőlők" érintésével fut be a fővonal Vác
állomásra. A Veresegyházról kiágazó mellékvonal nagyobb tereprendezési
munkákat követelt meg. Szada község érintésével, a Gödöllői dombság egy
részén keresztülvezetett vonal (ne feledjük, ez a Duna és a Tisza
vízgyűjtő területének választóvonala!) csak nagy kerülőkkel ér el
Gödöllő északi határához, ahonnan a Rákos-patak völgyében jut el a
MÁV-allomásnál létesített végpontjára. Veresegyház állomás mellett
deltavágány is épült, lehetővé téve közvetlen vonatok közlekedését
Vác és Gödöllő között.
A MÁV vonalához csatlakozó három állomáson bonyolult vágánykapcsolatokat
kellett megvalósítani. Rákospalota-Újpest állomáson a vasútállomás
felvételi épülete elé, a BVKV villamosvágányai mellé került a kétvágányos
fejállomás. Itt a közúti villamos vasút egyik rakodóvágánya szinte
beékelődött a két vasúti vágányzóna közé. Az állomásról a vonatok a váci
vonal felett épült felüljárón keresztül érkeztek Rákospalota kertvárosába.
Szó volt ugyan arról, hogy a vonalat később a Nyugati pályaudvarig
meghosszabbítják, azonban erre nem került sor, így a fővárosba való
bejutás csak átszállással volt megoldható, ez viszont az utasokat
hátrányosan érintette.
Vác állomáson a MÁV-vágányok állomással átellenes végén készült el a
fejvégállomás. Itt - a közeli Kobrak Cipőgyárról csak "Kobrak-aluljáró"
néven ismert közúti aluljáróig vezettek a sínek. A vágányok mellett
eredetileg pénztárcsarnok nem épült, csak váróterem. A végállomás ilyen
elhelyezkedése sokáig visszatérő probléma volt a váciak életében, mivel
a jegyváltás csak a MÁV felvételi épületében történhetett, innen pedig
igen sok gyaloglással, és főként nagy kerülővel voltak megközelíthetőek
a szerelvények - vagy a vágányokon átkelve, "toronyiránt"; ez viszont
a vonatforgalom miatt balesetveszélyes volt. A gondot a későbbiekben
azzal enyhítették, hogy a várótermet pénztárral is kiegészítették,
így az utasoknak nem kellett a másik oldali állomásépületet útba
ejteniük utazás előtt.
Gödöllő állomáson is a MÁV-állomásépület előtti területre, a MÁV-vágányok
és a Kerepes-Gödöllő HÉV-vonal vágányai közötti részre került a kétvágányos
fejállomás. Itt - mivel a HÉV is végzett teherszállítást - bonyolult
biztosítóberendezéssel lehetett a vágányutak beállítását, a jelzőfüggéseket
megoldani. A fejállomáson az utasok biztonsága érdekében az átadás után
kerítést építettek a MÁV-vágányok felé.
A teljes vonalhálózatot két részletben adták át: 1911. szeptember 2-án a Rákospalota, Veresegyház, Gödöllő szakszon napi 12 vonatpárral, majd október 4-én a Veresegyház, Vác szakaszon napi 8 vonatpárral indult meg a forgalom. Október 15-től átszervezték a vonal forgalmát: a közvetlen vonatok (napi 11 pár) attól kezdve Rákospalota és Vác között közlekedtek, míg Veresegyház és Gödöllő között napi 10 vonatpár szállította az utasokat.
A "veresegyházi villamos" vonalát eredetileg 10 kV, 15 2/3 Hz feszültséggel villamosították. Az áramellátást a "Phőbus" Rt. újpesti erőműve biztosította. A forgalmat a külön erre a célra beszerzett 4 db, négytengelyes, forgóvázas villamosmozdony, és 11 db, szintén négytengelyes, forgóvázas villamos motorkocsi, valamint a motorkocsik járműszerkezetével megegyező 6, később 8 db motor-mellékkocsi bonyolította le. A mozdonyok egészét, és a motorkocsik villamos berendezését a prágai Smichow-Ringhoffer cég (a mai CKD Praha, a Tatra villamosok gyárának jogelődje) készítette, a motorkocsik és motor-mellékkocsik járműszerkezeti része a Győri Magyar Vagon- és Gépgyárban készült. 1924. december 21-től a felsővezeték periódusszámát - összhangban az addig országosan használt 42 Hz 50 Hz-re emelésével - 15 2/3 Hz-ről 18 3/4 Hz-re (egyes források szerint 16 2/3 Hz-re) emelték. Ezzel kapcsolatban a vontatójárművek fogaskerék-áttételét is megváltoztatták.
A vonal Gödöllő belső közlekedésében is jelentős szerepet játszott. A végállomáson kívül még négy megállóhely épült a város területén. A miskolci főút keresztezésénél Besnyői út, mh. néven, majd Alsóöreghegy mh., Knézits Kálmán utca mh. (Felsőöreghegy mh., illetve Festetich út mh. néven is szerepelt különböző időkben), és Blaha Lujza fürdő mh. jelentős helyi forgalmat bonyolított le. A megállóhelyek épületei - némelyik ugyan nagymértékben átalakítva - ma is állnak.
Az első világháború után a veresegyházi deltavágányt - a békeszerződések értelmében - fel kellett bontani. A vonal személyforgalmát azonban ez nem érintette kedvezőtlenül, hiszen a vonatok túlnyomó többsége addig is csak Rákospalota-Vác, illetve Veresegyház-Gödöllő viszonylatban közlekedett. A forgalomra jellemző, hogy a hajnali első személyvonat Vácról Budapest felé egy motor- és négy mellékkocsival közlekedett Veresegyházig. Ott hozzákapcsoltak még egy motorkocsit, valamint előbb két, majd négy mellékkocsit. A két motorkocsit egymás mögé kellett kapcsolni, mert csak így lehetett megoldani azok távkapcsolású üzemét - a mellékkocsikon nem vezették át a vezérlési kábeleket. Így ez a vonat két motor- és nyolc mellékkocsival ment tovább Rákospalota-Újpest irányába. A Budapestre és Újpestre utazó munkások nagy száma miatt azonban már ez a vonat előtt is indítani kellett Veresegyházról egy vonatot, mert a két motorkocsival közlekedő szerelvény sem tudta volna elvinni az utasokat. Délután ellenirányban ismétlődött meg ugyanez a forgalom.
1944 decemberében a második világháború frontjai elérték a helyi érdekű vasút vonalát. A pályát és a felsővezetéket több helyen bombatalálat érte. December 7-éről 8-ára virradó éjszaka a visszavonuló német csapatok a még java részében használható pályaszakaszok talpfatörő géppel, a hírhedt "sínfarkassal" tették tönkre. A felsővezeték ekkor - a váci Kodak-gyár közelében egy néhányszáz méternyi szakasz kivételével - még sértetlen volt. A bevonuló szovjet csapatok már másnap, 9-én hozzáláttak a pálya rendbetételéhez. Helyreállították, illetve újraépítették a veresegyházi deltavágányt is, kissé módosított nyomvonalon, mint az eredetileg volt. A hevenyészve újjáépített pályán természetesen a hadiforgalom indul meg. Lőszervonatok, és T34-esekkel megrakott szerelvények közlekedtek a vonalon Hatvan, Aszód, Gödöllő, Veresegyház, Vác útirányban. A T34-esek azonban sok helyen túlnyúltak a vasúti űrszelvényen, és beleakadtak a felsővezeték tartóoszlopaiba, ezért a katonák egyszerűen kidöntötték az útban levő oszlopokat. Tulajdonképpen ezzel pecsételődött meg a villamos vontatás sorsa a vonalon.
A háború után a MÁV elsődleges feladatai között szerepelt ugyan a vonal teljes helyreállítása, valamint a villamos üzem ismételt felvétele (de már a MÁV által használt, 16 kV, 50 Hz-es "ipari" váltakozóárammal), azonban tárgyalásokat folytattak a BHÉV-vel is. A tervek szerint a BHÉV átvette volna vonalat, és Budapest, Kerepesi út, Gödöllő, Veresegyház, Rákospalota útvonalon körjáratot szervezett volna. A vonal üzemeltetéséért felelős műszaki vezetőt is kijelölték Korányi Tibor személyében, azonban az átvételre mégsem került sor. A MÁV ekkor a külső szakaszokon a még sértetlen felsővezetéket is elbontotta. A forgalom kéttengelyes személykocsikkal, gőzvontatással indult újra.
A váci vonalrészen 375-ös, a gödöllőin 275-ös gőzmozdonyokat oszottak be. Mivel a gödöllői vízdaru kapacitása kevésnek bizonyult, a fejállomás mellett két vízzel feltöltött tartálykocsit állítottak le a mozdonyok vízvételezéshez, amelyeket egy mozdonnyal minden délelőtt (a legkevésbé forgalmas órákban) átvontattak Isaszegre, az ottani vízdaruhoz, hogy a készletet pótolják. A fejállomás vágányhálózatát is megváltoztatták: a gőzmozdonyok körüljárása érdekében az I-es vágányt a nyílt vonal felé meghosszabbították, és ezen a részen (a MÁV, illetve a HÉV vágányaihoz csatlakozó két kitérő között) alakítottak ki utasperont, a vágány HÉV-végállomás felőli oldalán. A bejáró vonatokról itt lekapcsolták a mozdonyt, amely a csonkavágányra kihúzva, majd a régi vágányösszekötésen kerülve tudott a szerelvény másik végére átállni.
A helyreállítás során nem épült újjá a MÁV váci fővonalát
Rákospalota-Újpest állomás északi végén keresztező felüljáró. A vonal
kiágazását itt arra a vágányra terelték, amelyet még a német katonai
szükségforgalom céljára 1943-ban építettek. A felüljáró pillérmaradványaihoz
vezető töltések nagy részét hamarosan elbontották.
A villamos mozdonyokat és motorkocsikat a szovjet vasúti parancsnokság hadizsákmányként elszállíttatta. Az elhurcolt járművek 1948 júniusában roncs állapotban érkeztek vissza Curtici (Kürtös) határállomásra, ezeket a MÁV 1951 április 30-án, illetve a BCa485 pályaszámú motorkocsit 1952 március 28-án selejtezte. Néhány évvel ezelőtt Rákos állomáson még látható volt egy roncs motorkocsi, további sorsa azonban ismeretlen.
A gőzvontatású forgalom egészen az 1968-as "közlekedési koncepció" megszületéséig tartott a vonalon. Ez a tervezet kimondta, hogy a kis forgalmú mellékvonalakon a forgalmat közútra kell terelni, és a vonalakat fel kell számolni. Ebben az időben több ezer kilométernyi vasútvonal esett áldozatául a közúti lobbinak. Erre a sorsra jutott a Veresegyház és Gödöllő közötti vonalrész is. A MÁV ekkor ismételten tárgyalt a BHÉV vezetőivel, hogy vegyék át a vonal üzemét, azonban most is eredmény nélkül. A melehetősen leromlott állapotú, eliszaposodott ágyazatú pálya így a MÁV kezelésében maradt. Ugynakkor pénzügyi tanulmányok készültek a vonal felújítására gőz-, illetve dízelvontatás esetére, a teljes átépítésre és villamosításra, valamint a vonal megszüntetésére, és a forgalom autóbuszokkal való felváltására. A száraz számok ez utóbbit hozták ki győztesként, így 1970 június 30-án üzemzáráskor a Veresegyház és Gödöllő közötti vasúti vonal megszűnt létezni.
A megmaradt Rákospalota, Veresegyház, Vác vonalrészen a pálya és a biztosítóberendezések korszerűsítésével, valamint az M41-es dízelmozdonyok által vontatott szerelvényekkel a menetidőt jelentős mértékben sikerült lecsökkenteni. Néhány évvel ezelőtt a MÁV villamosította a vonalat, azóta a korszerűnek mondható BDVmot szerelvények megfelelően gyors és sűrű forgalmat tudnak biztosítani a vonalon.
2001. augusztus-szeptember hónapban - a vonal fennállásának 90.
évfordulója tiszteletére - néhány vasútbarát bejárta a megszüntetett
vonal helyét. Az erről készült fényképalbumom itt
látható!