Bei der Deutschen Reichsbahn in der sowjetischen Besatzungszone verblieben nach Kriegsende insgesamt 70 Exemplare der Baureihe 01, von denen aber 5 Stück so schwer beschädigt waren, dass sie nicht wieder in den Betriebsdienst zurückkehrten und somit als Kriegsverluste verbucht werden mussten. Ein Gutteil der verbliebenen 01er war außerdem mit mehr oder weniger großen Schäden betriebsunfähig abgestellt. Da zusätzlich noch 23 betriebsfähige Loks von der Besatzungsmacht als Kolonnenloks beschlagnahmt wurden kann man sich leicht ausrechnen, dass die 01er bei der DR vorerst keine großen Transportaufgaben erledigen konnten.

Die Sowjetische Militäradministration in Deutschland (SMAD) ordnete auch erste Umbaumaßnahmen bei den Schnellzugloks an und forderte für ihre Kolonnenloks u.a. eine Sonderlackierung. Außerdem ließ sie die Vorwärmeranlage durch eine zweite Dampfstrahlpumpe der Bauart Strube ersetzten, ab 1948 wurde bei mindestens 8 Maschinen zusätzlich eine der beiden saugenden Dampfstrahlpumpen gegen einen nichtsaugenden Friedemann-Injektor getauscht.

Um die angespannte Lage bei der Zugförderung der DR zu entschärfen, wurde 1950 ein Plan über Gesundungsmaßnahmen für die Lokomotiven aufgestellt, welcher die Aufarbeitung einiger seit längerem abgestellter, zuvor als Ersatzteilspender benutzter Lokomotiven auf dem noch brauchbaren Rahmen vorsah. So wurden zwischen 1951 und 1955 16 Lokomotiven der Baureihe 01 im Zuge einer Generalreparatur bzw. Ersatzinvestition wieder hergerichtet und dem Betrieb zur Verfügung gestellt. Der Bestand an betriebsfähigen Reichsbahnmaschinen wuchs bis zum Sommer 1953 auf 18, zum Stichtag 01. August 1957 auf 27 Stück an. Im Gegensatz zu den DB 01ern behielten die DR 01er bis zum Schluss ihre großen Windleitbleche, welche den wuchtigen Lokomotiven ein markantes Aussehen bescherten.

Nachdem die SMAD 1955 die Kolonnenbewegung aufgelöst und die beschlagnahmten Maschinen an die DR zurückgegeben hatte, trat eine weitere Entspannung im Betriebsmaschinendienst ein. Bis Anfang der 1960er Jahre waren sämtliche 01er ausschließlich in drei Bahnbetriebswerken (Bw) zusammen gezogen worden, Erfurt P, Magdeburg und Wittenberge. Ungefähr zum selben Zeitpunkt begann die Deutsche Reichsbahn mit dem auffälligsten Umbau an den Schnellzugmaschinen, der Rekonstruktion. Dabei wurden 35 Maschinen der dritten und vierten Lieferserie ab 1961 umfangreich modernisiert und u.a. mithilfe eines geschweißten Verbrennungskammer-Kessels auf den Stand der Technik gebracht. Die 01.5er werden im Dampflokarchiv unter dem Menüpunkt DR-Rekomaschinen behandelt. Es folgt der Direktlink zur Baureihe 01.5

Die Altbau 01er wurden anschließend durch ihre deutlich leistungsfähigeren Reko Schwestern mehr oder weniger aus den hochwertigen Diensten verdrängt und waren in den Bw Berlin-Ostbahnhof, Dresden-Altstadt sowie Magdeburg Hbf beheimatet. Das Computernummer Zeitalter, welches bei der DR am 01. Juni 1970 begann, erreichten noch 23 Maschinen, sie bekamen bei unveränderter Baureihennummer eine 2 vor die Ordnungsnummer gestellt und am Schluß wurde eine Kontrollziffer angefügt (so wurde z.B. 01 118 zur 01 2118-6). Der Bestand schrumpfte weiter, 1974 hatte das Reichsbahnausbesserungswerk (Raw) Meiningen noch 8 Dresdener und 6 Berliner Maschinen zu unterhalten. Die Dresdener beförderten bis 1977 Expresszüge mit so klangvollen Namen wie Balt-Orient, Istropolitan, Meridian oder Pannonia gen Berlin, die Berliner liefen bis 1978 in Mischplänen mit den kohlegefeuerten Rekoloks u.a. vor dem Zugpaar E 315/314 nach Szczecin (Stettin) und zurück. Nach dem planmäßigen Dampfende in Dresden und Berlin wanderten einige Maschinen noch "über die Dörfer", u.a. machten sich die vormaligen Dresdener 01 2114 und 2137 im Jahr 1978 beim Bw Halberstadt nützlich und im Zuge der Ölkrise zog die DR ab März 1980 alle vier noch vorhandenen Altbau 01er (01 2114, 2118, 2137 und 2204) als Ersatz für ölgefeuerte Reko 01er (!) in Saalfeld zusammen. Diese Scheinblüte dauerte leider nur ein Jahr an. Letzte Planeinsätze erbrachte 01 2204 von November 1981 bis Mai 1982 beim Bw Wismar, sie war dort vor Personenzügen Richtung Güstrow, Rostock und Stralsund unterwegs.