仙台 - 山形線
2021年4月1日現在、1日平日80往復、土日祝66.5往復(山形→仙台67本、仙台→山形66本)。日中は毎時3 - 4本程度であるが、平日朝6時30分から朝7時30分にかけての山形発は13本運行される(最短4分間隔)。
山形からの利用者に配慮し、平日朝の山形発、土日祝夕方の仙台発の便が多い。
元日は9時から22時まで概ね30分~1時間間隔の1日26往復の運行となる。
仙台 - 上山線を加えると、山形県庁前からは平日88往復、土日祝73往復利用できる。仙台 - 上山線は、山形市内では山形県庁前と小立一丁目、芸術工科大学前、大学病院口(2021年10月1日新設)に停車する。
2011年(平成23年)3月11日当日、東北地方太平洋沖地震の影響により山形自動車道が通行止めになった。当日高速道路内にいた山交バス便は、無線で安全を確認した上で一般道路経由で山形へと戻った。 翌3月12日、新幹線も高速道路も不通のため、仙台で山形への避難する人々の1,000人ほどの行列ができた。そのため、一般道路で運行を再開した。
山形と各地を結ぶ航空路線、都市間高速バスのうち、最も遅い時間まで運行されるのが当路線であり、21時以降に山形に到着した場合山形から先の接続交通がなく、山形以遠へは山形に宿泊する必要があった。また当時、山形市周辺の宿泊施設は停電や燃料不足などで利用可能な施設が限られており、利用可能な所についてもほぼ満室状態となっていた。このため、3月13日から3月20日までの間、山形からの交通手段のなくなる時間帯の便に「山形県庁前」バス停から山形県の職員が乗車し、利用可能な公共交通や一時宿泊施設の案内の配布、車内放送での一時宿泊施設への移動手段の情報提供を行った。
また、仙台空港が使用不可能になったことにより代替ルートとして山形空港の航空便の臨時便が大幅に増え, 仙台から山形空港への需要も高まったことから、山形空港ライナーとの接続待ちも行なった。
3月13日からは17往復を運行。3月15日以降は逆に宮城へ戻る人が増加した。需要の極端に高まった当路線へ車両を集中させたため、当路線は比較的早期から運行本数が震災前の水準かそれ以上運行され、3月28日以降は概ね平常通りの運行に戻った。また、仙台は被害で宿泊施設がなく、山形県内に宿泊していたため震災の復旧工事に携わる人の輸送のための貸し切りバスも運行も行われた。