前述のように、カートレインは複数列車が運転されるほどに発展しました。

　そのため元祖カートレインは1988年「カートレイン九州」に改称。客車も、1993年からは14系寝台客車にスイッチしています。

　A寝台からB寝台へとサービスは下がりましたが、B寝台化で定員は増加し、寝台料金も下がりました。

　しかし、カートレイン九州とカートレイン名古屋は1994年に、カートレイン北海道は1997年に廃止されてしまいました。

　その後、JR北海道のみが「カートレインくしろ」「カートレインさっぽろ」という道内で完結する列車を走らせて、カートレインの利便性をアピールしましたが、その奮闘むなしく1999年にすべて運転を取りやめてしまいました。

　カートレインが廃止されてしまった理由はいくつかあります。そのひとつが、「クルマの変化」です。

　1989年に自動車税制改正が行われ、それまで8万円超だった3ナンバー車の税金が大幅に安くなりました。その結果、クルマ全体の大型化が進行。

　それまでカートレインで十分に運べたクラスの三菱「ギャラン」や、マツダ「カペラ」の後継車も「クロノス」などの3ナンバーに移行してしまったのです。

　さらに1990年代半ばからは、車体が大きく背の高いミニバンやSUV（当時はRVやライトクロカンと呼ばれていた）も台頭を始めており、パレットに載らない車種が次第に増えていきました。

　そのほかにも、国鉄が民営化してJR各社が発足したことも、廃止の契機となりました。

　JR各社はカートレインが運転されるキロ数に応じ、運賃の配分を受ける決まりを作ったのですが、JR九州区間は下関から東小倉間という短区間。

　そのため運賃収入が少なく、JR九州がカートレイン九州の運転継続には乗り気ではなかった、と一説ではいわわれています。