Infrastruktura linii została rozbudowana w czasie II wojny światowej.
Linia została zelektryfikowana w latach 1952–1975. Dziś poszczególne odcinki Kolei Warszawsko-Kaliskiej wchodzą w skład następujących linii: linia kolejowa nr 3: odcinek Warszawa Centralna – Łowicz linia kolejowa nr 15: odcinek Łowicz – Łódź Kaliska linia kolejowa nr 14: odcinek Łódź Kaliska – Ostrów Wielkopolski
Trasa: Warszawa Kaliska – Błonie – Sochaczew – Łowicz Kaliski – Głowno – Stryków – Zgierz – Łódź Kaliska – Pabianice – Łask – Zduńska Wola – Sieradz – Błaszki – Opatówek – Kalisz.
Dworce budowano według dwóch projektów, z wyjątkiem Łodzi i stacji końcowych, zaś domki dróżników według jednego. Na trasie wybudowano 11 stacji kolejowych, w tym główne dworce: Warszawa Kaliska (arch. Józef Huss, 1902; zburzony w 1915, nieodbudowany), Łódź Kaliska (arch. Czesław Domaniewski, 1902; zburzony w 1982), Kalisz (arch. Czesław Domaniewski, 1905; zburzony w 1914, odbudowany).