Seit 1905 fuhren Züge durch Dankmarshausen in Richtung Heringen auf der Werratalbahn. Die Strecke beförderte vor allem die Erzeugnisse des Kalibergbaus und die Arbeiter zu den Betrieben. Dementsprechend wichtig war die Verbindung für den Kalibergbau bereits in diesen frühen Tagen. 

Personenzüge fuhren hier bis 1960. In der Folge nutzte die DDR die Sperrung der Strecke allerdings immer wieder als Druckmittel, um durch die Androhung der Sperrung Devisen zu erpressen. 

Die deutsche Teilung hat hier wie an anderen Orten des Reviers gravierende Veränderungen mit sich gebracht. Der hessische Abschnitt der Werratalbahn (von Widdershausen nach Philippsthal) wurde vom Rest, der in der Sowjetisch besetzten Zone und der DDR lag, abgeschnitten. Zunächst gestattete es die sowjetische Besatzungsmacht nicht, dass die Züge die Trasse von West nach Ost und umgekehrt passierten. 1946 einigten sich die Alliierten jedoch auf eine Verkehrsregelung. Diese hielt nur bis 1952. Als Reaktion auf den Beitritt der Bundesrepublik zur Europäischen Verteidigungsgemeinschaft verbot die DDR den „kleinen Grenzverkehr“. Erst 1954 fuhren die Güterzüge wieder. 

Der Bahnhof Dankmarshausen war durch die Werratalbahn und den Transport der Kali-Erzeugnisse ein wichtiger Grenzübergang. Personen konnten hier nicht übertreten. Dies war den regulären Grenzübergangsstellen (GÜST) vorbehalten. Die eigentliche Zollkontrolle der Waren fand in Gerstungen und Wartha statt. Die Bezeichnung "Grenzbahnhof" beschreibt daher weniger die Funktion, als die geografische Lage direkt an den Landesgrenzen. Doch auch in Dankmarshausen waren Grenzsoldaten stationiert, welche die Züge durch einen eisernen Steg über den Gleisen kontrollierten und nachsahen, dass sich keine Personen auf den Güterwaggons befanden. 

Nach 1989 verlor der Grenzbahnhof wie viele andere seine Bedeutung. Jedoch ist die Schiene bis heute ein wichtiger Transportweg für die aktiven Produktionsstandorte und Schächte.