Die Bahnhofsverhältnisse änderten sich grundlegend mit der seit 1911 betriebenen Hochlegung der Gleise. Bis 1914 war die KFBE durch einen Durchlass des neu aufgeschütteten Eisenbahndammes auf die Nordseite der hochgelegten Köln-Aachener Bahn geführt worden, wurde nun von hier aus in den Bahnhofsbereich eingeführt und erhielt in den Folgejahren westlich der Vogelsanger Straße einen Güterbahnhof als Ausgangs- bzw. Endpunkt. Zu diesem Güterbahnhof wurden auch die Anschlussbahnen der Ehrenfelder Industriebetriebe geführt.
Damit war der alte Bahnhofsbereich frei für einen Umbau zum reinen Personenbahnhof. Dieser Umbau mit gleichzeitiger Hochlegung der Gleise und den Brückenbauten über Venloer-, Subbelrather- und Oskar-Jäger-Straße sowie Ehrenfeldgürtel dauerte von 1913 bis 1923. Zwischen Subbelrather und Vogelsanger Straße entstand im ersten Bauabschnitt ein Viadukt in Betonkonstruktion. Ein Teilabschnitt des Viadukts war schon 1919 fertig gestellt. Doch erst am 11. 12. 1923 fuhren die ersten Züge über die hochliegenden Gleise. Der zunächst viergleisige Bahnhofsbereich erhielt 1927-28 nach Norden einen weiteren zweigleisigen Trassenzug ebenfalls auf Viaduktbögen, hier jedoch mit in Ziegeln gemauerten Gewölbebögen. Erst 1931 war der Viadukt komplett fertig gestellt. Schon wenig später wurde die Anlage u. a. für ein zweites Gleis nach Grevenbroich noch einmal kräftig umgebaut. Die älteren, 1913 begonnenen Betongewölbe wurden mit Leichtbeton verfüllt. Dazu wurde den Bögen in mehreren Bereichen der Viaduktstrecke eine Stützwand mit vorkragender Brüstung vorgeblendet. Die Arbeiten waren bis 1936 abgeschlossen. Zuletzt wurden für die neue Schnellzugstrecke nach Paris dem Viadukt in ganzer Länge im Norden weitere Bogenverlängerungen vorgelagert. Auch diese Gewölbeanstücklungen erhielten einen Unterbau in Viaduktform als Betonkonstruktion mit vorgeblendeten Ziegelbögen zur Bartholomäus-Schink-Straße.
Beschreibung Nach Umbau und Sanierung sind vom Ehrenfeld-Viadukt der Köln-Aachener Eisenbahn 49 Bahnbögen mit dahinter liegenden Tonnengewölben sichtbar erhalten geblieben.
Erhaltenswerte Reste des ersten Bauabschnitts (1913-19 bzw. 1923) sind nur westlich der Venloer Straße überliefert. Sowohl Pfeiler, wie auch Gewölbebögen sind in Beton erstellt. Ausweislich von Bestandszeichnungen aus den 1920er Jahren sind die Pfeiler an der unter dem Erdniveau liegenden Basis 5 bis 5,5m breit und verjüngen sich bis zum Kämpfer auf 2 bis 3m. Die Spannweite der segmentbogigen Gewölbe beträgt 12 bis 12,5m. Nach den Plänen gibt es im Zwickel über den Pfeilern heute nicht mehr sichtbare kleine Zwischenbögen zur Druckentlastung über den Pfeilern oder um Füllmaterial einzusparen. Die Ansichtsflächen der 11 an die Venloerstraße nach Osten anschließenden Bögen sind zur Heliosstraße mit einem dünnen Putz überzogen. Es folgen nach Osten zwei weitere Bögen mit Sichtbeton. Die Oberflächen sind offensichtlich gestockt. Ein Bogenfeld ist vollständig mit Naturstein vermauert. Im weiteren Verlauf der Viaduktstrecke nach Osten sind die Betonbögen der Ursprungsstrecke durch Verfüllung und durch Vorsatzwände so stark verändert, dass ihnen kein Denkmalwert mehr beigemessen wird.
Da der Ehrenfelder Viadukt im Kernbereich zugleich auch Ortsbahnhof war und ist, handelt es sich nicht um eine im Grundriss mit den äußeren Begrenzungslinien parallel geführte Strecke. Zur Einfügung der Bahnsteige zwischen die Gleistrassen war es vielmehr notwendig, die Strecke im Süden leicht, im Norden jedoch deutlich nach außen zu verschwenken. Daraus resultieren Gewölbetiefen unterschiedlicher Abmessungen. Während die Gewölbe im Bereich der Subbelrather Straße und westlich der Venloer Straße vergleichsweise kurz sind, nehmen die Gewölbeabmessungen in der Tiefe stetig zu und erreichen im Zentrum des Bahnhofes rechts und links des Ehrenfeldgürtels die größten Ausdehnungen. Nur an wenigen Stellen sind die Bogengewölbe noch in ganzer Ausdehnung zwischen Süd- und Nordbegrenzung erkennbar. Zwei Bogengewölbe setzen sich in den verfüllten, südlichen Teil hinein als breiter Gang fort. Ein Einzelgewölbe ist vollständig zwischen Bartholomäus-Schink-Straße und der Nordkante des Viaduktbauwerks erhalten.
Darüber hinaus muss der Ehrenfelder Viadukt der ersten Bauphase auch konstruktionsgeschichtlich als bedeutend eingestuft werden. Es handelt sich um einen Betonbau, der in einer Zeit entstand, als sich Betonbauten gerade erst durchzusetzen begannen. Er muss damit auch als Pionierbau des Betonzeitalters eingestuft werden.
Weiterhin ist die Brücke über die Venloer Straße auch von stadtgeschichtlicher Bedeutung. 1944 wurden hier sowjetische und polnische Zwangsarbeiter und Kölner Edelweißpiraten öffentlich hingerichtet.
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