Der Bahnhof liegt am Rande der Stadt Krems nicht weit von der Donau entfernt. Hier endet der elektrische Betrieb. Am westlichen Ende des Bahnhofes gibt es eine Zugförderungsanlage mit einem kleinen Ringschuppen. An diesem Bahnhofskopf zweigt die Strecke nach Herzogenburg ab, weiters beginnt nun der lokalbahnmäßig gebaute Abschnitt der Strecke.
Dem Stadtrand von Krems entlang führt die Bahn weiter, passiert den Ortsteil Und und kommt gleich danach neben der Strafanstalt Stein vorbei. Dann folgen der 569,0 m lange Goldberg-Tunnel und der 206,3 m lange Steiner Tunnel. In km 3,019 folgt die Halte- und Ladestelle Stein-Mautern. Nun ist die Bahn in unmittelbare Donaunähe gelangt. Zuerst mit 2,7, dann mit mehr als 8 ‰ steigt sie an. Bald kommt der 76,7 m lange Rothenhof-Tunnel und in km 5,130 die Haltestelle Unterloiben. Beiderseits der Bahn dehnen sich weite Weingärten aus da die Strecke nun eines der bekanntesten österreichischen Weinbaugebiete durchfährt. An der folgenden Talenge liegt die Stadt Dürnstein. Vor der Stadt wurde in km 6,811 der Bahnhof Dürnstein-Oberloiben erbaut.
Im 568,9 m langen Schloßberg-Tunnel, dem der 120,7 m lange Dürnsteiner Tunnel folgt, führt die Strecke unter der Stadt Dürnstein weiter und strebt, mit stetem Ausblick auf die Donau, flußaufwärts. In der nächsten Ausweitung des Tales liegt der Markt Weißenkirchen mit dem zugehörigen Bahnhof Weißenkirchen in der Wachau.
Noch immer überwiegt der Weinbau, und die Bahn folgt jeder Windung des Tales. In km 14,475 befindet sich die Haltestelle Wösendorf-Joching. Wieder verengt sich das Tal. Gleich am Ende des 77,3 Meter langen St. Michaeler Tunnels liegt zwischen Bahn und Donau die spätgotische Kirche St. Michael, deren Wehranlage und Karner Beachtung verdienen. Die Strecke fällt etwas ab und gelangt neben der Straße zum Bahnhof Spitz an der Donau in km 18,056.
Den Markt Spitz verläßt die Bahn eng an die Berghänge des Donautales angeschmiegt. In der Nähe der Burgruine Hinterhaus, um 1243 erbaut, seit dem 16. Jahrhundert dem Verfall preisgegeben, gab es bis 2. 9. 1947 in km 19,073 die Haltestelle Hinterhaus. Danach führt die Strecke durch den mit nur 12,43 m Länge kürzesten Eisenbahntunnel Österreichs, den Teufelsmauer-Tunnel durch einen sagenumwobenen, Teufelsmauer genannten Felsvorsprung. Kurze Zeit später folgt ein mächtiger Steinbruch, der einstmals eine große und bedeutende Anschlußbahn besaß. Die Donau und die parallel zu ihr verlaufende Bahn biegen sich nun in südliche Richtung. In km 20,954 folgt die Haltestelle Schwallenbach. Stetig ansteigend folgt die Bahn der Donau weiter bis zum Ort Willendorf, der durch den Bahnbau international bekannt wurde. Während der Bauarbeiten wurde hier eine weibliche Kalksteinfigur gefunden. Diese etwa aus der Zeit 26.000 vor Christi Geburt stammende Figur ist unter den Namen »Venus von Willendorf« bekanntgeworden. In km 23,400 liegt die Haltestelle Willendorf in der Wachau mit Namen Willendorf an der Donau. Nun wendet sich die Donau leicht in Richtung Südwesten. Während auf der anderen Donauseite die Ruine Aggsbach zu sehen ist, gelangt die Bahn in den im km 26,088 gelegenen Bahnhof Aggsbach Markt.
Die Weinbaugebiete hat die Bahn bereits hinter sich gelassen, sie strebt nun weiter stromaufwärts. Es folgen in km 30,993 die Haltestelle Grimsing und in km 34,050 der Bahnhof Emmersdorf an der Donau.
Nach kurzer Fahrt ist die Melker Donaubrücke und bald danach auch das Stift Melk am anderen Donauufer zu sehen. In km 35,243 wird der Platz der aufgelassenen Haltestelle Rollfähre Melk passiert. Dann ist es nicht mehr weit bis zum 56,6 Meter langen St. Georgner Tunnel, dem der 159,3 m lange Weitenegger Tunnel und schließlich in km 38,288 der Bahnhof Weitenegg folgt. In diesem Bahnhof sollte die Verlängerung der Strecke von Martinsberg-Gutenbrunn, deren Bau der Ausbruch des Ersten Weltkrieges verhindert hatte, in die Wachaustrecke einmünden.
Nun verlaufen die Donau und somit auch die Bahn wieder in westlicher Richtung. In km 40,106 wird die Haltestelle Lehen-Ebersdorf passiert und nach der Durchfahrt durch den 209,0 m langen Klein Pöchlarner Tunnel der Bahnhof Klein Pöchlarn erreicht. Da am anderen Donauufer der Bahnhof Pöchlarn der Westbahn liegt, sahen einige Projekte hier den Bau einer Eisenbahnbrücke über die Donau vor.
Bald sieht man donauaufwärts auf einer Terrasse oberhalb des Donautales die 1660 erbaute Wallfahrtskirche Maria Taferl. Auf dem Talboden unterhalb der Kirche gibt es in km 48,412 den Bahnhof Marbach-Maria Taferl.
Die nun steil aufragenden Hänge des Donautales bedingen eine aufwendige Trassierung der Bahn. Der 156,0 m lange Schallmarbacher Tunnel, der 201,8 m lange Marbacher Tunnel und der 34,3 m lange Trausiger Tunnel zeigen diese Schwierigkeiten. Von diesem Streckenstück aus konnte man früher am anderen Donauufer die Züge der Westbahnstrecke beobachten. Doch nun führt die Westbahn neu trassiert durch einen Tunnel und ist nicht mehr zu sehen. Bei einem kleinen Seitental liegt in km 52,390 die Ladestelle Loja in der Material von einem nahen Steinbruch verladen wird. Die Donau durchfließt nun eine große Schlinge, die im hier weiten Tal durch die Bahn abgeschnitten wird. Knapp bevor die Strecke wieder in Donaunähe gelangt, liegt in km 54,965 der Bahnhof Persenbeug.
Persenbeug ist urkundlich seit 863 genannt und war ein wichtiger Handelsplatz. Der Bau von Donaubrücken war hier bereits 1536 und 1810 geplant. Bekannt wurde Persenbeug durch den noch während des Zweiten Weltkrieges begonnenen Bau des Donaukraftwerkes, das schließlich samt Donaubrücke 1955 fertiggestellt wurde. Die Bahn selbst taucht kurz hinter dem Bahnhof in das Dunkel des 344,7 Meter langen Persenbeuger Tunnels ein. Beim anderen Tunnelende befand sich in km 56,415 die heute aufgelassene Haltestelle Persenbeug Staudamm. Nun ist die aufgestaute Donau zu sehen. Hier befand sich während des Kraftwerkbaues eine Anschlußbahn zur Baustelle. Durch die Anhebung des Niveaus des Wassers wirken im folgenden Streckenstück die Brücken sehr nieder und lassen ihre einstige Größe nicht mehr erkennen. In einer Verbreiterung des Donautales liegt der Bahnhof Weins-Isperdorf.
Bald hinter dem Bahnhof übersetzt die Bahn auf einer 32 m langen Eisenbrücke den Ysperbach. Die Landesgrenze zwischen Niederösterreich und Oberösterreich wird in km 64,157 erstmals überschritten, dann kommt schon in km 65,230 die Haltestelle Hirschenau-Nöchling. Die Donau biegt sich nun in nördliche Richtung. Von km 66,281 bis km 66,777 verläuft die Strecke nochmals in Niederösterreich, dann ist endgültig Oberösterreich erreicht. Abermals ändert die Donau die Richtung, diesmal nach Westen. Hier liegt der 40,8 m lange Kleine Sarmingsteiner Tunnel und in km 68,112 der Bahnhof Sarmingstein.
Eine 15 m lange Brücke bringt die Bahn über den Sarmingbach zum 142,8 m langen Großen Sarmingsteiner Tunnel. Die Strecke folgt der Donau weiter, wobei die Trasse zwar sehr kurvenreich, aber völlig eben bis zum in km 70,866 gelegenen Bahnhof St. Nikola-Struden verläuft.
Knapp vor Grein verläßt die Bahn die Donau und umfährt die Stadt Grein. Es folgt der 30,0 m lange Greiner Tunnel. In unmittelbarer Stadtnähe in km 75,487 liegt die Haltestelle Grein Stadt. Es folgt ein 48 m langer Viadukt, dann fällt die Bahn schon zum Talboden ab. In der Ebene neben der Stadt Grein befindet sich in km 77,056 der von Krems kommenden Strecke und in km 30,894 der von Mauthausen kommenden Strecke der Bahnhof Grein - Bad Kreuzen.
Von Peter Wegenstein, Textauszug aus der Buchserie "Bahn im Bild" Nr. 85 "Die Bahn durch die Wachau" mit freundlicher Genehmigung des Verlages Peter Pospischil, Wien.