ทางรถไฟสายมรณะ หรือ ทางรถไฟสายพม่า หรือ ทางรถไฟสายกาญจนบุรี ทางรถไฟสายนี้เริ่มต้นจากสถานีชุมทางหนองปลาดุก อำเภอบ้านโป่ง จังหวัดราชบุรี ผ่านจังหวัดกาญจนบุรีข้ามแม่น้ำแควใหญ่ โดยสะพานข้ามแม่น้ำแคว ไปทางทิศตะวันตกจนถึงด่านเจดีย์สามองค์ เพื่อให้ถึงปลายทางที่เมืองทันบูซายัด ประเทศพม่าทางรถไฟสายมรณะมีความยาวจากหนองปลาดุกถึงสถานีทันบูซายัดรวม 415 กิโลเมตร เป็นทางรถไฟอยู่ในเขตประเทศไทยประมาณ 303.95 กิโลเมตร และอยู่ในเขตพม่า 111.05 กิโลเมตร มีสถานีจำนวน 37 สถานี ทางรถไฟสายนี้สร้างขึ้นในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2 โดยใช้แรงงานเชลยศึกฝ่ายสัมพันธมิตรและกรรมกรชาวเอเชียที่กองทัพญี่ปุ่นเกณฑ์มาสร้าง เพื่อใช้เป็นเส้นทางยุทธศาสตร์ผ่านประเทศพม่า ปัจจุบันเส้นทางนี้ไปสุดปลายทางที่บ้านท่าเสาหรือสถานีน้ำตก ระยะทางจากสถานีกาญจนบุรีถึงสถานีน้ำตกเป็นระยะทางประมาณ 77 กิโลเมตร การรถไฟแห่งประเทศไทยเปิดเดินรถบนเส้นทางนี้ทุกวันและจัดรถไฟขบวนพิเศษสายกรุงเทพฯ - น้ำตก ทุกวันเสาร์ อาทิตย์ และวันหยุดราชการ จุดที่นักท่องเที่ยวให้ความสนใจมากคือช่วงสะพานข้ามแม่น้ำแคว และช่วงโค้งมรณะหรือถ้ำกระแซ ซึ่งเป็นสะพานโค้งเลียบแม่น้ำแควน้อยยาวประมาณ 400 เมตร
ทางรถไฟสายมรณะ สร้างขึ้นในสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 โดยรัฐบาลญี่ปุ่นขอยืมเงินจากรัฐบาลไทย จำนวน 4 ล้านบาท การก่อสร้างใช้เวลาในการสร้างเสร็จเพียง 1 ปี ตั้งแต่เดือนตุลาคม พ.ศ. 2485 ถึงเดือนตุลาคม พ.ศ. 2486 เพื่อใช้เป็นเส้นทางยุทธศาสตร์ผ่านประเทศพม่า หลังสงครามทางรถไฟบางส่วนถูกรื้อทิ้ง บางส่วนจมอยู่ใต้อ่างเก็บน้ำเขื่อนวชิราลงกรณ์ ทางรถไฟสายนี้ถือเป็นอนุสรณ์ให้รำลึกถึงเหตุการณ์สงครามในครั้งนั้น เนื่องจากน้ำพักน้ำแรงของการบุกเบิกก่อสร้าง เป็นของทหารเชลยศึกฝ่ายสัมพันธมิตร ที่กองทัพญี่ปุ่นเกณฑ์มา
เหตุที่ทางรถไฟสายนี้ได้ชื่อว่า ทางรถไฟสายมรณะ ก็เพราะว่า ในสมัยสงครามโลกครั้งที่ 2 กองทัพญี่ปุ่นได้เกณฑ์เชลยศึกฝ่ายพันธมิตร ได้แก่ ทหารอังกฤษ อเมริกัน ออสเตรเลีย ฮอลันดาและนิวซีแลนด์ ประมาณ 61,700 คนและกรรมกรชาวชาวจีน ญวน ชวา มลายู พม่า อินเดีย อีกจำนวนมากมาก่อสร้างทางรถไฟสายยุทธศาสตร์ เพื่อเป็นเส้นทางผ่านไปสู่ประเทศพม่า เพื่อลำเลียงอาวุธยุทโธปกรณ์ รวมทั้งกำลังพล เพื่อจะไปโจมตีพม่าและอินเดียต่อไป ซึ่งขณะนั้นเป็นดินแดนอาณานิคมของอังกฤษ เส้นทางช่วงหนึ่งจะต้องข้ามแม่น้ำแควใหญ่จึงต้องมีการสร้างสะพานขึ้น การสร้างสะพานและทางรถไฟสายนี้เต็มไปด้วยความยากลำบาก ความทารุณของสงครามและโรคภัยตลอดจนการขาดแคลนอาหาร ทำให้เชลยศึกจำนวนหลายหมื่นคนต้องเสียชีวิตลง ทางรถไฟสายนี้สร้างเสร็จเมื่อวันที่ 25 ตุลาคม พ.ศ. 2486 และเปิดใช้ เมื่อวันที่ 25 ธันวาคม ปีเดียวกัน
หลังสิ้นสุดสงครามรัฐบาลไทยได้จ่ายเงินจำนวน 50 ล้านบาท เพื่อซื้อทางรถไฟสายนี้ จากอังกฤษ และทำการซ่อมบำรุงบางส่วนของเส้นทางดังกล่าว เพื่อเปิดการเดินรถตั้งแต่สถานีหนองปลาดุกจนถึงสถานีน้ำตก โดยอยู่ในความดูแลของการรถไฟแห่งประเทศไทยจนถึงปัจจุบัน
เส้นทางรถไฟสายนี้เป็นอนุสรณ์ของโลกที่จารึกความโหดร้ายทารุณของสงครามโลกครั้งที่ 2 และเป็นอนุสรณ์แก่ผู้เสียชีวิตในสงครามด้วย
ทิวทัศน์ตลอดเส้นทางนี้สวยงามมาก โดยเฉพาะบริเวณถ้ำกระแซ ที่เส้นทางรถไฟจะลัดเลาะไปตามเชิงผาเลียบไปกับลำน้ำแควน้อย ปัจจุบันทางรถไฟสายนี้สุดปลายทางที่บ้านท่าเสาหรือสถานีน้ำตก ระยะทางจากสถานีกาญจนบุรีถึงสถานีน้ำตกเป็นระยะทางประมาณ 77 กิโลเมตร
การรถไฟแห่งประเทศไทยเปิดบริการเดินรถไฟขบวนปกติ ธนบุรี - น้ำตก ทุกวัน และจัดขบวนพิเศษสายกรุงเทพ - น้ำตกไทรโยคน้อย ทุกวันเสาร์ อาทิตย์ และวันหยุดราชการ
เมื่อวันที่ 20 พฤษภาคม พ.ศ. 2555 สำนักข่าวเอเอฟพีรายงานจากเมืองย่างกุ้งว่าทางการพม่าประกาศจะรื้อฟื้นเส้นทางรถไฟสายมรณะของไทย โดยนายอ่อง มิน รัฐมนตรีกระทรวงการรถไฟพม่าซึ่งรับผิดชอบโครงการ เผยว่าได้ศึกษาความเป็นไปได้ของการบูรณะเส้นทางรถไฟ ความยาว 105 กิโลเมตรจากด่านพระเจดีย์สามองค์ในพม่าไปยังเขตแดนไทย ซึ่งจะเริ่มต้นขึ้นในเดือนตุลาคมปีเดียวกันนี้ และทางการไทยได้รับปากที่จะให้ความช่วยเหลือ สำหรับการรื้อฟื้นเชื่อมเดินรถไฟข้ามแดนอีกครั้ง
