ka dolok martimbang memulai perjalanan dari stasiun pematang siantar sekitar jam 06.30 wib dan tiba di stasiun medan sekitar jam 09.00 wib dengan memasuki jalur satu.
demi kelancaran selama perjalanan kembali menuju stasiun pematang siantar.
setibanya di stasiun medan, loko penariknya dilepas dari rangkaian kereta dan langsung menuju ke dipo lokomotif medan untuk mengecek kondisi loko dan mengisi bahan bakar yang bernama high speed diesel (hsd).
setelah selesai, maka lokonya langsung dirangkaikan kembali dengan keretanya.
begitu pula dengan rangkaian keretanya.
setibanya di stasiun medan, rangakiannya pun langsung dicek satu persatu secara detail untuk dibersihkan baik interiornya maupun eksteriornya yang dilakukan di sekitar areal peron tepatnya dijalur satu juga karena ka ini tidak terlalu lama berhenti di stasiun medan.
tidak lupa pula dicek kondisi air toilet disetiap kereta.
setelah selesai semuanya, jam 10.10 wib ka dolok martimbang berangkat kembali dan tiba di stasiun pematang siantar sekitar jam 12.35 wib. berbeda saat berada di stasiun medan, karena di stasiun pematang siantar tidak memilki dipo lokomotif.
maka setelah ka ini tiba, lokonya pun langsung pindah posisi kearah stasiun medan tanpa dicek sama sekali.
sedangkan rangkaiannya hanya dibersihkan interiornya saja dan cek kondisi air toilet tanpa dicek satu persatu secara detail seperti yang dilakukan di stasiun medan.
sekitar jam 13.35 wib, ka ini kembali lagi menuju stasiun medan dan tiba sekitar pukul 16.00 wib. seperti yang sudah diuraikan sebelumnya, maka proses pengecekan rangkaiannya sama saat ka ini tiba untuk yang kedua kalinya di stasiun medan.
setelah selesai pemeriksaan semuanya, ka dolok martimbang berangkat kembali menuju stasiun pematang siantar jam 17.00 wib dan tiba sekitar pukul 19.30 wib. begitu juga saat ka ini tiba untuk yang kedua kalinya di stasiun pematang siantar, proses pengecekan rangkaian kanya sama.
berdasarkan gapeka pada saat itu, ka dolok martimbang hanya berhenti dibeberapa stasiun saja.
berangkat dari stasiun pematang siantar, ka ini berhenti di stasiun dolok merangir, baja linggei, tebing tinggi, lubuk pakam dan berakhir di stasiun medan.
begitu juga sebaliknya.
ka yang sempat di sebut-sebut sebagai parahyangannya divre 1 ini menempuh waktu perjalanan lebih kurang 2 jam 30 menit dan dengan jarak sekitar 129 km, perjalanannya yang melewati hampir 75% wilayah perkebunan membentang mulai dari stasiun perbaungan hingga hampir mendekati stasiun pematang siantar merupakan perjalanan yang sangat mengasyikkan.
tak kalah mengasyikkannya juga pada saat ka ini melintasi jalur antara stasiun tebing tinggi hingga stasiun pematang siantar.
jalur ini konturnya sedikit menanjak dan berkelok-kelok seperti kebanyakan jalur ka di daerah operasi 2 (daop 2), maka jangan heran kalau laju ka dolok martimbang dijalur tersebut sedikit agak pelan.
ditambah banyak ditemukannya jembatan ka yang tanpa dinding pembatas dan rel paksa yang kesemuanya itu merupakan ciri khas jalur ka pegunungan.
sekitar tahun 2004, gapeka ka dolok martimbang ini diubah.
ka yang dulunya berjalan secara fakultatif dengan menggunakan satu rangkaian kereta saja, maka pada tahun 2004 ka ini menggunakan dua rangkaian kereta dan perjalanannya digabung dengan rangkaian ka putri ungu kelas bisnis relasi medan-tanjung balai pp. jadwal pemerjalanannyapun diubah juga mengikuti jadwal ka putri ungu, tetapi nama kanya tetap dibedakan karena jadwal perjalanannya digabung.
setelah ka ini tiba di stasiun tebing-tinggi, maka rangkaiannya pun dipisah menjadi dua.
begitu juga sebaliknya.
biasanya formasi kedua ka ini yaitu ka putri ungu berada diposisi depan sedangkan ka dolok martimbang di belakang.
pada saat itu ka ini pun tetap melayani pemerjalanan sebanyak dua kali dari stasiun pematang siantar dan dua kali dari stasiun medan.
sayangnya semenjak digabungkannya kedua ka ini, kereta k1 pada rangkaian ka dolok martimbang dihapuskan.
pada masa itu juga ka dolok martimbang sempat melebarkan sayapnya hingga ke stasiun binjai, tetapi karena kurangnya okupansi penumpang, akhirnya tidak lebih dari sebulan relasi ke binjai akhirnya dihapus dari gapeka.
seiring berjalannya waktu, maka sekitar tahun 2007 pemerjalanan ka dolok martimbang dihapus dari gapeka.
dengan alasan kurangnya okupansi penumpang.
padahal dimasa jayanya ka ini sempat menarik enam kereta dari yang biasanya hanya tiga kereta dan merupakan primadona etnis tionghoa yang melakukan perjalanan baik ke pematang siantar maupun ke medan.
pengganti ka ini adalah ka siantar ekspres (sireks) yang statusnya hanya ka kelas ekonomi (k3) seperti pada waktu zaman ka sireks sebelum berganti menjadi ka dolok martimbang.