Несмотря на политику, новый подвижной состав для работы на Сахалине по мере устаревания японского же, но трофейного, был заказан в Японии. С начала 1960-х здесь ходили 3-вагонные поезда модели, названной А1, от Teikoku Sharyo Kogyo Co., Ltd., сейчас часть Hitachi. Затем, после неудачных попыток поставить на 1067-мм колею рижские поезда, в 1980-х новый заказ на 40 вагонов для 10 составов получил уже завод Fuji Heavy Industries, ныне Subaru, в Уцуномии.

Их эксплуатация началась в 1987 и продолжалась по 2019, когда в связи с перешивкой узкой колеи на 1520 всё пассажирское сообщение перевели или на обычную локомотивную тягу, или на дизель-поезда РА3. Сейчас часть вагонов Д2 используется в качестве бытовок, а головной вагон Д2-010 сохранился в музее.

В отличие от других модельных рядов, Д2 не имеет с Д1 ничего общего: дизель-поезда колеи 1520 с таким индексом строились для МПС СССР в Венгрии.

На фото: головной вагон дизель-поезда Д2-002 во время погрузки в порту (предположительно Хитатинака), 1985 год