苗穗站至札幌站分别于1934年（昭和9年）10月1日及1940年（昭和15年）10月26日开始有旅客列车行驶，当时由苫小牧站至札幌站的班次为每天来回4班列车，需要时间为约1小时30分。此外，1935年（昭和10年）12月1日本线开始使用柴联车。第二次世界大战期间，为了强化战争时的运输体制，当时的第十二航空舰队司令部于1943年（昭和18年）8月1日购入邻近千岁海军航空基地的札幌线，成为国铁千岁线。第二次世界大战终结后，苫小牧站至札幌站的班次只恢复至每天来回1班列车，而苫小牧站至苗穗站、及苫小牧站至千岁站