So kam es wies es kommen mußte: Am 23. Mai 1998 quietschte der fahrplanmäßige Zugverkehr das letzte mal durchs Chemnitztal. Einen Tag später, dem 24. Mai 1998, wurde die Strecke für den Personenverkehr stillgelegt. Obwohl kein schöner Anlaß, bahnte sich an diesem Tag ein Dampfsonderzug den Weg von Chemnitz nach Wechselburg.

Die letzte Sonderfahrt erfolgte mit der 628 580 schließlich am 17. April 1999.
Allerdings war nur das Anschlußstück Wechselburg - Mohsdorf seit dem 24. Mai 1998 komplett ohne Zugverkehr, denn bis Mohsdorf wurden noch eine Zeitlang Güter zur Anschlußstelle "Fettchemie" transportiert. Nach der Einstellung dieses dürftigen Güterverkehrs, kamen die Züge nur noch bis zum Bahnhof Chemnitz - Glösa.

Die Geschichte der Chemnitztalbahn endet am 11. Dezember 2001 mit der offiziellen Stilllegung der Strecke.
Obwohl, ganz zu Ende ist die Geschichte noch nicht. Von einigen Seiten bemühen sich Eisenbahnfreunde und Enthusiasten um eine Belebung der traditionsreichen Bahnstrecke. Der Verein "Eisenbahnfreunde Chemnitztal e.V." will die Strecke vor dem Abbau retten und einer sinnvollen Nachnutzung zuführen. Geplant war zum Beispiel ein Draisinenbetrieb: Mit Fahrraddraisine von Wittgensdorf (Unterer Bahnhof) wollte man bis Wechselburg fahren um die Strecke so touristisch zu nutzen. Leider kam eine Übernahme der Strecke von der Deutschen Bahn AG nicht zustande.