Длина участка Сагайдак — Полтава-Киевская — 48 км, на участке — 6 станций: Братешки, Решетиловка, Уманцовка, Абазовка, Супруновка и Полтава-Киевская. Работы по электрификации развернулись весной—летом 2002 года. Здесь работали полтавские железнодорожники из СМП-685 и НГЧ-6, а также специалисты из строительно-монтажных поездов станций Основа (СМП-655), Купянск и Винница (СМП-392).

Произведена полная реконструкция вокзалов, пассажирских платформ и прилегающей территории станций Сагайдак, Братешки, Решетиловка, Уманцовка, Абазовка и Супруновка. В Сагайдаке создан район контактной сети (ЭЧК-8), который возглавил С. А. Мосейчук.

Для обезпечения надежного электроснабжения железнодорожных потребителей была смонтирована передвижная тяговая подстанция Супруновка 110/27,5 кВ с трансформатором мощностью 32 МВ•А. В составе этой подстанции есть передвижная компенсирующая установка, но она не используется.

Грандиозные по масштабам работы выполнены на станции Полтава-Киевская в июне 2002 г. Здание вокзала, построенное еще в 1965 году, изменилось до неузнаваемости. В нем были перепланированы помещения: появился просторный кассовый зал, зал ожидания повышенной комфортности. Был реконструирован и пост ЭЦ, который принял современный облик. Пассажирские платформы выложены плиткой, установлены светильники. Гордостью и украшением станции является новый надземный крытый пешеходный мост, выполненный из металла и стекла. Он был сооружен взамен старого аварийного моста. Территорию станции станции украсили небольшим фонтаном.

В июле 2002 года завершилась электрификация станции Полтава-Киевская. Теперь на этой станции производилась смена локомотивов: в сторону Киева поезда отправлялись под электровозами, в сторону Харькова — под тепловозами. Для электровозов ЧС8 депо Киев, обслуживающих «Столичный экспресс» здесь был организован осмотр токоприемников и крышевого оборудования. Для прочих электровозов такой осмотр производился только по заявке машиниста. В случае неисправаности данного оборудования его ремонт производили в локоомотивном депо Полтава.

В том же году на ст. Полтава-Киевская был создан новый район контактной сети (ЭЧК-9), который возглавил Почетный железнодорожник С. С. Писецкий, работавший до этого на Одесской железной дороге. Старшим электромехаником назначен Е. О. Зеленин. В дальнейшем это подразделение также принимало активное участие в электрификации Полтавского узла.

Работы по продолжению электрификации главного хода Южной магистрали продолжились с начала 2003 года, их интенсивность увеличилась с приходом теплых весенних дней.

Оперативный штаб по проведению электрификации разместился в Доме науки и техники Полтавской дирекции ЮЖД. В этот штаб вошли первый заместитель начальника службы строительно-монтажных работ и гражданских сооружений А. Чистов (начальник штаба), заместитель начальника службы электроснабжения В. Н. Дядченко.

На участке электрификации трудились специалисты строительно-монтажных поездов СМП-685 (Полтава), и СМП-655 (Основа), а также связисты и энергетики.

В июле 2003 г. построено и сдано под монтаж оборудование постов ЭЦ Вакуленцы и Шведская Могила, а к концу года построены посты ЭЦ разъездов 328 км и Кривохатки, реконструированы остановочные платформы Червоный Шлях и Крутой Берег. Следует заметить, что участок Полтава-Киевская — Вакуленцы непростой: много кривых на высокой насыпи. Пост ЭЦ ст. Кривохатки был построен фактически на болоте. Но, несмотря на все эти трудности, железнодорожники выполнили все намеченные задания.

Открытие электрификации участка Полтава-Киевская — Вакуленцы состоялось в канун Нового 2004 года на станции Вакуленцы. После того, как руководители дороги перерезали ленточку, электропоезд ЭР9М депо Гребенка отправился в направлении Полтавы-Киевской, ознаменовав зарождение электрической тяги на этом участке.

В 2010 году было завершено строительство новой базы дежурного пункта контактной сети ЭЧК-9 ст. Полтава-Киевская. Двухэтажное здание с мастерскими, гаражами для моторно-рельсового и автомобильного транспорта разместилось на территории бывшей дезпромстанции.