In augustus 1912 neemt de Hollandsche Electrische Spoorweg-Maatschappij de eerste zogenaamde Haarlemmermeerlijnen in gebruik. Naast de spoorlijn Alsmeer - Haarlem opent de HESM ook de 28 kilometer lange spoorlijn van Hoofddorp naar Leiden. De HESM bouwt in Leiden een eigen station aan de Heerensingel, zo'n twee kilometer van het bestaande station aan de Oude Lijn. De HESM legt tussen het station Heerensingel en het Leidse hoofdstation een verbindingsbaan aan. De spoorlijn maakt hierbij over een lengte van enkele honderden meters gebruik van de dertig jaar oude lijn tussen het HSM-station en de Leidse gasfabriek.

Als één van de laatste spoorlijnen van het netwerk van Haarlemmermeerlijnen opent de Hollandse Electrische Spoorweg-Maatschappij in augustus 1915 de spoorlijn tussen Uithoorn en Alphen aan den Rijn. De spoorlijn is 23 kilometer lang en is vooral bedoeld voor de ontsluiting van de landbouwgebieden in de regio. In januari 1918 opent de HESM een korte zijtak tussen Nieuwveen en Papenveer. In eerste instantie zijn er plannen om deze spoorlijn naar Ter Aar aan te leggen. Door inspanningen van de tuinders in de regio komt het station echter aan de goed bereikbare loswal in Papenveer. Ondanks dat de bijna drie kilometer lange spoorlijn eigenlijk alleen bedoeld is voor het goederenvervoer bouwt de HESM een opvallend groot stationsgebouw. Het station krijgt de naam Ter Aar. 

Na aansluitingen op de Oude Lijn in Leiden en Haarlem, krijgt het netwerk van Haarlemmermeerlijnen eind 1915 een derde aansluiting op het Nederlandse hoofdnet. Nadat anderhalf jaar eerder de treindienst tussen Aalsmeer en Uithoorn van start gaat, neemt de Hollandsche Electrische Spoorweg-Maatschappij in december 1915 de aansluitende spoorlijn Uithoorn - Nieuwersluis-Loenen in gebruik. In Nieuwersluis hebben reizigers aansluiting op de Rhijnspoorweg richting Utrecht.

Op 1 mei 1915 neemt de Hollandsche Electrische Spoorweg-Maatschappij de bijna veertien kilometer lange spoorlijn Aalsmeer - Amsterdam Willemspark en de zijtak tussen Bovenkerk en Uithoorn in gebruik. De treindienst wordt net als op de overige Haarlemmermeerlijnen uitgevoerd door de HSM. Terwijl de meeste lokaallijnen van de HESM in de loop van de jaren '30 sluiten, rijden op de verbinding tussen Amsterdam en Aalsmeer/Uithoorn nog tot 1950 reizigerstreinen. De verbinding Amsterdam - Bovenkerk (- Uithoorn) is hierna nog enkele decennia voor het goederenvervoer gebruikt. Na het opheffen van het goederenvervoer is een deel van de spoorlijn nog in gebruik als aan- en afvoerroute voor de Schiphollijn. Vanaf 1975 rijden de museumtrams van de Electrische Museumtramlijn Amsterdam vanuit het Haarlemmermeerstation over een deel van de spoorlijn. Hiervoor is een deel van de verbinding als enige baanvak van de vroegere HESM alsnog geëlektrificeerd. 

In augustus 1912 opent de Hollandsche Electrische Spoorweg-Maatschappij de verbindingen Aalsmeer - Hoofddorp - Haarlem en Hoofddorp - Leiden Heerensingel. De spoorlijnen zijn de eerste twee zogenaamde Haarlemmermeerlijnen. Bovendien zijn beide verbindingen de enige twee lijnen van de HESM die daadwerkelijk in de Haarlemmermeer liggen. Aan beide zijden van de lijn zijn twee hoge bruggen over de Ringvaart om de droogmakerij gebouwd. Het baanvak is net als de meeste andere Haarlemmermeerlijnen per 1 januari 1936 gesloten voor het reizigersvervoer. Een half jaar later wordt ook het goederenvervoer tussen Haarlem en Hoofddorp gestaakt. Het baanvak Hoofddorp - Aalsmeerderweg volgt in juni 1943. Tijdens de Tweede Wereldoorlog is vanaf de halte Aalsmeerderweg voor militaire doeleinden een zijlijn naar Schiphol aangelegd. De lijn is na de oorlog weer opgebroken.