サンライズ出雲
東京駅 - 横浜駅 - 沼津駅 - 静岡駅 - (浜松駅) - 京都駅 - 綾部駅 - 福知山駅 - 豊岡駅 - 城崎温泉駅 - 香住駅 - 浜坂駅 - 鳥取駅 - 倉吉駅 - 米子駅 - 安来駅 - 松江駅 - 宍道駅 - 出雲市駅
( )は下り列車のみ停車
浜松駅(上り)・名古屋駅・米原駅では運転停車を行っていた。
停車駅のうち、綾部駅・香住駅・浜坂駅については、電源車を含む12両編成の場合、10 - 11号車はホームに入らないため、ドアは開かなかった(ドアカット)。
下りの香住 - 出雲市間、上りの出雲市 - 鳥取間は立席特急券でB寝台を座席として利用できた。
鳥取 - 米子間については「出雲」の時間帯に「スーパーまつかぜ」が1往復増発。
2009年(平成21年)9月30日:岡山 - 新見間で行われていた車内販売の営業を終了。
2010年(平成22年)3月13日:上郡駅の停車を取り止め。
2014年(平成26年)12月28日 - :年末年始や夏休みの臨時列車が運転される。
2015年(平成27年) 3月13日:東京発の下り列車をもってJR西日本米子車掌区の車掌による東京駅までの越境乗務が終了。 3月14日:備中高梁駅に新規停車を開始。「北斗星」が臨時列車になったため、併結相手の「サンライズ瀬戸」とともにJRで唯一の定期寝台特急であり、JR在来線の定期旅客列車としては最長走行距離列車となった。
2016年(平成28年) 3月21日:臨時寝台特急「カシオペア」が運行を終了し、「サンライズ瀬戸」とともにJR線で最後の定期運行(臨時を含めて定期的な運転で移動を目的とする列車を含む)を行う寝台特急列車となった。 3月22日:急行「はまなす」の最終運行が終わり、「サンライズ瀬戸」とともにJR線で最後の定期運行を行う夜行列車となった。
2018年(平成30年)7月6日 - 31日:平成30年7月豪雨により、全区間で運休となる。 8月1日:全区間で運転再開。これに伴い、岡山駅での「サンライズ瀬戸」との分割・併合も復活。
2021年 (令和3年)3月13日:同日のダイヤ改正で、東京駅の発時刻を「サンライズ出雲」運転開始時から続いてきた22時00分 から21時50分に繰り上げ。
下りは岡山駅で山陽新幹線「みずほ」(鹿児島中央行き)に乗り継ぐことで福岡県・佐賀県・熊本県・鹿児島県には午前中到着が可能であり、さらに小倉駅・九州新幹線停車駅での乗り換えにより、大分県・宮崎県・長崎県にも早くて午前中に到着可能である。上りも夕方に九州方面から逆ルートで九州・山陽新幹線「みずほ」(新大阪行き)を利用し姫路駅で乗り換えると、翌早朝には静岡 - 東京間に到着でき利便性が高い。平均乗車率は2008年時点で69%となっており、運行後期の乗車率が不振で廃止となった「銀河(2007年12月時点30 - 40%)」、「あさかぜ(後期20 - 30%程度)」、「はやぶさ・富士(2007年度平均約20%)」と比べ安定した乗車率を維持している。特に金曜日の平均乗車率は高く、2003年には86%あったが、島根県の観光プロモーション等の影響により2012年には99%に達している。
西日本旅客鉄道(JR西日本)の後藤総合車両所および東海旅客鉄道(JR東海)の大垣車両区所属の、285系電車を使用している。7両編成で、客室は個室A寝台「シングルデラックス」、個室B寝台「サンライズツイン」「シングルツイン」「シングル」「ソロ」、普通車指定席「ノビノビ座席」で構成されている。また、3号車と10号車にはミニラウンジが設けられている。
東京駅 - 岡山駅間は「サンライズ出雲」と「サンライズ瀬戸」を併結して岡山駅で増解結を行うため、車両の運用は一巡するように組まれており、「サンライズ出雲」東京行→「サンライズ瀬戸」高松行→「サンライズ瀬戸」東京行→「サンライズ出雲」出雲市行の順に運用されている。この運用形態は1994年 - 1999年までの「さくら」、2005年 - 2009年までの「はやぶさ」「富士」で見られた。
3・4・10・11号車にはシャワー室があり、シャワーカードにより6分間利用することができる。このうち、4号車と11号車のものはA寝台利用客専用となっている。個室A寝台利用客は車掌から配布されるシャワーカードで利用できるが、個室B寝台・ノビノビ座席利用客は、3号車・10号車にある販売機でシャワーカードを購入する必要がある。