Sylt hatte längst seine Inselbahn, als im Jahre 1927 auch die Normalspur die Insel über einen festen Damm erreichte. Dies war letztlich eine Folge des Ersten Welkrieges, denn 1920 verschob sich die deutsch-dänische Grenze. Sylt gehörte bislang zum Landkreis Tondern, und die Schiffsanbindung zum Hafen Munkmarsch wurde mit Raddampfern von Hoyerschleuse aus bewerkstelligt. Nun wurde Tondern dänisch, und der Fährhafen ebenfalls. Sylt war also mit der Eisenbahn nur noch über dänisches Staatsgebiet erreichbar, und das verursachte neben hohen Zöllen auch eine Visumspflicht für jeden Fahrgast. Auf deutscher Seite musste also rasch eine Lösung geschaffen werden, wie die Insel auch von deutschem Festland aus erreichbar sein könnte.
Zwar konnten sich Deutschland und Dänemark kurzzeitig auf eine »Transitregelung« mit plombierten Zügen (!) einigen, doch war der Druck gewaltig, einen eigenen Zugang nach Sylt zu erstellen. Das war aber nicht so einfach, da die Marschlandschaft und das flache Watt kaum einen leistungsfähigen Fährverkehr ermöglichten und nordwestlich Niebülls untragbare Straßenzustände herrschten. Zu diesem Zeitpunkt wurden Pläne zum Bau eines Damms quer durch das Wattenmeer aus den Schubladen geholt, die bereits 1875 erstmals auf dem Tisch lagen und wegen der Größe des Projektes mehrfach verschoben worden waren. 1923 begannen die Bauarbeiten, für das ein Gleis von Niebüll nach Klanxbüll verklegt wiorden war. Nach viermonatiger Bauzeit warf eine Sturmflut das Projekt wieder weit zurück. Ein neuer Damm wurde etwas weiter nördlich begonnen, der zwischen 1923 und 1927 auf einer Länge von elf Kilometern das Wattenmeer teilte. Bis zu 1.500 Arbeiter schütteten über drei Millionen Kubikmeter Sand und Klei sowie 120.000 Tonnen Steine zu einem Damm auf. Baunehmer waren das Duisburger Unternehmen Paul Fix & Söhne und Philipp Holzmann in Frankfurt (Main). Der als »Meisterwerk deutschen Geistes« gefeierte Bau hatte eine Sohlenbreite von 50 Metern, eine Kronenbreite von elf Metern und eine Höhe von 8 Metern.
Am 1. Juni 1927 wurde das Projekt der Öffentlichkeit übergeben: Von Klanxbüll aus wurde eine durchgehende normalspurige Strecke über den Damm bis nach Westerland auf der Insel Sylt geführt, wo die Bahn in der Nähe der bisherigen meterspurigen Inselbahnstationen ihren Endpunkt fand. Der Fährverkehr zwischen Munkmarsch und Hoyerschleuse konnte damit aufgegeben werden. Erster offizieller Fahrgast war der Reichspräsident Paul von Hindenburg, der dem Damm schließlich auch seinen Namen gab. In Westerland entstand ein bahnbetriebswerk und größere Wagenabstellanlagen.
Der Damm, der ausschließlich für die Eisenbahn gebaut wurde, wurde letztlich auch der Wegbereiter für das Automobil auf der Insel, das der Inselbahn später zum Verhängnis wurde. Bereits 1932 wurden erste Kraftfahrzeuge per Bahn nach Sylt transportiert. Der Verkehr auf die Insel nahm stetig zu, Westerland wurde später mit durchgehenden Schnellzügen von Hamburg aus angefahren. Ab 1957 wurde die Strecke zur Hauptbahn heraufgestuft und später zweigleisig ausgebaut.
Den Autoverkehr zwischen den Verladestationen Niebüll und Westerland hat ab 1997 das Tochterunternehmen DB Autozug GmbH übernommen, das hierfür einen eigenen Lokpark aus Maschinen der Baureihe 215 aufgebaut hat. Sie wurden später durch die Baureihe 218 ersetzt und ein gemeinsamer Pool mit den Loks für die Bespannung des Fernverkehrs auf der Marschbahn gebildet. DB AutoZug wurde zum 30. September 2013 aufgelöst und der Verkehr bei der DB Fernverkehr AG angesiedelt. Ab dem Jahr 2015 wurden dann sieben neue TRAXX DE ME von Bombardier beschafft, die seither die Hauptlast im Autozugverkehr tragen. Eine Fahrzeugliste ist unter dem Menüpunkt Sylt Shuttle-Loks erreichbar.
Nach der Jahrtausendwende hinterließ dann die Bahnreform deutliche Spuren auf der Marschbahn. Nach einer öffentlichen Ausschreibung erhielt die Nord-Ostsee-Bahn den Zuschlag für den zehnjährigen Verkehrsvertrag. Im Dezember 2005 übernahm sie den Verkehr von der DB und beschaffte dafür 90 neue Reisezugwagen von Bombardier. Vor den insgesamt 15 daraus gebildeten Wendezügen kamen fortan Loks der Typen Di 6 und ER 20 zum Einsatz.
Das Ende des zehnjährigen Verkehrsvertrags führte dann zu erneuten Veränderungen im Regionalverkehr. Da das Land Schleswig-Holstein für die neuen Wagen eine Wiedereinsatzgarantie gegeben hatte, musste ein Konzept für den weiteren Einsatz gefunden werden. Die Lösung war ein Fahrzeugpool für die Regionalverkehrsfahrzeuge der Marschbahn. In einer Ausschreibung wurde ein Finanzierer gesucht, der die 90 Wagen übernimmt und modernisiert, sowie 15 passende Loks dazu beschafft. Den Zuschlag erhielt die Firma Paribus, die sich für die TRAXX DE ME von Bombardier entschieden hat. Die Fahrzeuge werden dem Betreiber der Regionalzüge seit Dezember 2015 auf Mietbasis zu Verfügung gestellt. Die neuen Loks sind im Design des Landes Schleswig-Holstein lackiert, die Wagen werden entsprechend umlackiert.
Da die Ausschreibung des Fahrzeugpools länger dauerte als geplant, wurde zunächst der Verkehrsvertrag mit der Nord-Ostsee-Bahn um ein Jahr verlängert. In diesem Jahr kamen bereits die neuen Loks zum Einsatz und haben die vorher verwendeten Maschinen verdrängt. Die folgende Ausschreibung der Verkehrsleistungen konnte dann die DB Regio für sich entscheiden, die mit dem Fahrplanwechsel am 11.12.2016 auf die Marschbahn zurückgekehrt ist. Unter dem Menüpunkt Regionalverkehr ist eine Übersicht der eingesetzten Loks zu finden.
Doch auch im Autozugverkehr ist die Welt bunter geworden. Ab Dezember 2015 hat sich das Unternehmen RDC Deutschland GmbH, eine Tochter der amerikanischen Railroad Development Corporation, eigene Trassen gesichert, um in Konkurrenz zu den DB-Zügen eigene Autotransporte durchzuführen. Diese Trassenvergabe führte zur Einführung eines Produkts mit dem Namen Sylt Shuttle plus durch die DB, um bei der konkreten Trassenzuweisung für das Fahrplanjahr 2016 einen Vorteil gegenüber RDC zu erlangen. Der daraus resultierende Fahrplan, aber auch die verzögerte Zulassung der vorgesehenen umgebauten Wagen verhinderten zunächst die Betriebsaufnahme. Im Mai 2016 begannen umfangreiche Probefahrten und schließlich fuhr am 18. Oktober 2016 der erste Autozug in Konkurrenz zum Angebot der DB. Mit dem Fahrplanwechsel im Dezember 2016 wurde schließlich der reguläre Verkehr mit einer im Pendelverkehr eingesetzten Zuggarnitur unter dem Namen Autozug Sylt aufgenommen. Eine ausführliche Darstellung des Autozug Sylt und seiner Begleiterscheinung Sylt Shuttle plus ist unter dem Menüpunkt Autozug Sylt erreichbar.
Zum Schluss noch ein Hinweis zu den auf den weiteren Seiten zum Normalspurbetrieb auf Sylt: In den Listen sind jeweils die Fahrzeuge dargestellt, die dem Verkehr nach Sylt fest, zumindest aber längerfristig zugeordnet waren. Kurzfristig zur Aushilfe eingesetzte Fahrzeuge sind dagegen nicht enthalten.