Alliierte Kriegsgefangene wurden von japanischen Streitkräften unmenschlich behandelt und gefoltert. Die langen Tage der Kriegsgefangenen waren nicht nur mit harter Arbeit gefüllt und von körperlicher Misshandlung unterbrochen, sondern die Gefangenen wurden auch mit äußerst unzureichender Nahrung versorgt. Die tägliche Nahrungszuteilung umfasste typischerweise kleine Portionen gekochten Reis und verdorbenes Fleisch oder Fisch; Rationen wurden routinemäßig mit Rattenkot kontaminiert und mit Maden befallen. Außerdem mangelte es an Trinkwasser. Infolgedessen waren die Gefangenen unterernährt, dehydriert und anfällig für Krankheiten. Diese Faktoren, zusammen mit den unhygienischen Bedingungen in den Arbeitslagern und der tropischen Umgebung, führten dazu, dass die Krankheit weit verbreitet war. Dysenterie und Durchfall waren für mehr als ein Drittel aller Todesfälle auf der Eisenbahn verantwortlich. Andere Krankheiten waren Cholera, Malaria und tropische Geschwüre.
Mit begrenzten und unbefriedigenden Medikamenten und Geräten war die Behandlung der Kranken schwierig. In diesem Umfeld wurde der australische Armeechirurg Ernest „Weary“ Dunlop für seinen unermüdlichen Einsatz bei der Behandlung und Rettung vieler verwundeter und kranker Gefangener bekannt. Dunlop wurde im März 1942 gefangen genommen, als die Japaner die Kontrolle über Java übernahmen, und im Januar 1943 wurde er als medizinischer Offizier an die Burma Railway geschickt. Dunlop riskierte sein Leben, indem er sich im Namen der Männer in seiner Obhut gegen die Japaner stellte; Das Mitgefühl und die Tapferkeit, die er angesichts der Gefahr zeigte, waren der Inbegriff des ANZAC-Geistes der „Mateship.“Die schrecklichen Erfahrungen tausender Kriegsgefangener haben die Burma Railway zu einem Pilger- und Gedenkort gemacht. Dies gilt insbesondere am Anzac Day (25. April), an dem die Australier denjenigen Tribut zollen, die im Krieg gedient haben und ihr Leben verloren haben. Zu den Gedenkstätten entlang der Eisenbahnstrecke gehören der Kanchanaburi War Cemetery, auf dem fast 7.000 Tote der Alliierten beigesetzt werden, und das Hellfire Pass Memorial Museum, ein Museum und ein Wanderweg, der jährlich schätzungsweise 100.000 Besucher anzieht. Zu den künstlerischen Untersuchungen der Burma Railway gehören Pierre Boulles Roman Le Pont de la rivière Kwaï (1952; Die Brücke am Kwai) und der gleichnamige Film von David Lean (1957). Der britische Kriegsgefangene Eric Lomax ‚Memoiren Der Eisenbahnmann (1995; Film 2013) erzählt sowohl von seinen Erfahrungen auf der Eisenbahn als auch von den emotionalen Narben, die sie hinterlassen hat.