Los prisioneros de guerra aliados experimentaron un trato inhumano y sufrieron torturas por parte de las fuerzas japonesas. No solo los largos días de los prisioneros de guerra se llenaban de trabajo duro y estaban marcados por el abuso físico, sino que también se proporcionaba a los prisioneros una alimentación extremadamente inadecuada. La asignación diaria de alimentos generalmente incluía pequeñas porciones de arroz hervido y carne o pescado en mal estado; las raciones se contaminaban rutinariamente con excrementos de rata e infestaban de gusanos. Además, faltaba agua potable. En consecuencia, los prisioneros estaban desnutridos, deshidratados, y predispuestos a la enfermedad. Estos factores, agravados por las condiciones insalubres en los campos de trabajo y el medio ambiente tropical, significaron que la enfermedad era rampante. La disentería y la diarrea fueron responsables de más de un tercio de todas las muertes en el ferrocarril. Otras enfermedades incluyeron cólera, malaria y úlceras tropicales.
Con medicamentos y equipos limitados e insatisfactorios, el tratamiento de los enfermos fue difícil. En este entorno, el cirujano del Ejército australiano Ernest» Weary » Dunlop se hizo famoso por su incansable esfuerzo para tratar y salvar a muchos prisioneros heridos y enfermos. Dunlop fue capturado en marzo de 1942 cuando los japoneses tomaron el control de Java, y en enero de 1943 fue enviado a trabajar como oficial médico en el Ferrocarril de Birmania. Dunlop arriesgó su vida enfrentándose a los japoneses en nombre de los hombres a su cuidado; la compasión y la valentía que mostraba ante el peligro eran el epítome del espíritu ANZAC de «mateship».»
Las horrendas experiencias sufridas por los miles de prisioneros de guerra han hecho del Ferrocarril de Birmania un lugar de peregrinación y conmemoración. Esto es particularmente cierto en el Día Anzac (25 de abril), cuando los australianos rinden homenaje a aquellos que sirvieron y perdieron la vida durante la guerra. Los sitios conmemorativos a lo largo de la ruta del ferrocarril incluyen el Cementerio de Guerra de Kanchanaburi, donde están enterrados casi 7.000 muertos aliados, y el Museo Memorial del Paso del Fuego Infernal, un museo y un sendero para caminar que atrae a unos 100.000 visitantes al año. Los exámenes artísticos del Ferrocarril de Birmania incluyen la novela de Pierre Boulle Le Pont de la rivière Kwaï (1952; El puente sobre el río Kwai) y la película del mismo nombre dirigida por David Lean (1957). Las memorias del prisionero de guerra británico Eric Lomax The Railway Man (1995; película 2013) relata tanto su experiencia en el ferrocarril como las cicatrices emocionales que dejó.