Em 1971, a Companhia Paulista e outras empresas ferroviárias remanescentes no estado de São Paulo foram reunidas e deram origem à empresa pública ferroviária Ferrovia Paulista S.A. (FEPASA). Se a estatização pareceu promover uma sobrevida ao sistema ferroviário paulista, o pouco interesse em investir no setor e a expansão cada vez mais acelerada do sistema rodoviário deu continuidade ao desmanche e sucateamento das ferrovias, com efeitos significativos entre os ferroviários.
Em São Carlos, com a criação da FEPASA, muitas das atividades foram transferidas para Araraquara, ficando na estação apenas os serviços diretamente ligados ao tráfego e a manutenção do transporte de passageiros. Todo o material que ocupava o andar superior do prédio deveria ter sido enviado para Bauru, porém, por interferência de Geni Caramuru, Chefe de Seção de Pessoal de Araraquara, os equipamentos foram deslocados para Araraquara.
O prédio, a partir de então, foi subutilizado, sendo ocupado apenas o andar térreo com os serviços de despacho de mercadorias, correios e telégrafos, transporte de passageiro, botequim, sala de espera, chefia da estação e manutenção. Essa situação parece ter se estendido até o final dos anos 1990. O pouco da documentação restante no andar superior foi tratado com descaso e muito se perdeu com os anos. Neste período, a estação ferroviária de São Carlos manteve seu funcionamento, sem sinais de que investimentos significativos tenham sido feitos além daqueles de manutenção básica para a execução dos serviços.
Em 1998, a FEPASA foi privatizada e o contrato de concessão estabelecido com a Ferrovia dos Bandeirantes S.A. (FERROBAN). Os planos de demissões e enxugamento do setor foram levadas a cabo e o fim do transporte de passageiros foi então decretado.
Em 15 de março de 2001, o trem de passageiro, entre Itirapina e São José do Rio Preto, passando por São Carlos, fez sua última viagem. Desde a privatização, em 1998, o fim anunciado foi recebido com saudosismo e em clima de despedida pela população local, mesmo que a ferrovia já tivesse se tornado mais um meio de transporte de passeios ocasionais do que de utilização corrente.