名鉄知多新線
内海への延伸に当たり問題となったのが内海駅の位置である。当初案では小野浦トンネルからそのまま南下して知多乗合内海管理所付近に駅を設置し、隣接する旧内海中学校用地(1964年取得)と合わせて総合開発を計画していた。地元は鉄道延伸そのものには賛成していたが、観光客への商売、内陸部の開発といった観点から海岸沿いの駅設置に反対した。最終的には名鉄側が折れて現在地への駅設置に計画が変更され、トンネルが一つ追加された(内海トンネル)。
内海駅の位置変更により2つの問題が生じた。ひとつは近隣の内海中学校が電車の騒音を問題視したことで、これは学校隣接地約300 mに渡って防音壁を設置して解決した。もうひとつは予期せぬ遺跡の発見である。1978年(昭和53年)6月の内海駅建設工事中に発見された先苅貝塚は東海地方最古の貝塚で、縄文時代に起きた縄文海進を裏付けるなど学術的には貴重な発見と言える が、発掘調査のため知多新線の延伸は遅延することになった。
こうした紆余曲折の末、1980年(昭和55年)6月にようやく内海駅まで延伸、知多新線が全通する が、着工からすでに10年が経過しており、この10年間で南知多を巡る情勢は大きく様変わりしていた。まず、沿線の大半が市街化調整区域に指定された ことで宅地造成がほとんど不可能になり、美浜緑苑など僅かな開発に留まった。また、内海駅延伸と同時に開業予定だった小野浦駅(仮称) は付近の開発が遅れたことで建設が中止された(未成駅)。知多新線の需要予測は宅地造成による居住者利用を基に想定されていたため、実際の利用者数は予測を大きく下回った。
2023年3月改正でワンマン運転開始により、日中の特急列車は廃止となった。ただし、内海駅での夜間滞泊の関係で平日休日共に2往復ずつ一部特別車での運転が継続される。いずれも6両編成であり、現行ダイヤにおいて知多新線内を8両で走る定期特急は存在しない。
2023年3月改正以前は、平日昼間帯のみ全車一般車で、それ以外は一部特別車で運行されていた。原則として名鉄名古屋駅発着だが、平日の17時台 - 20時台は尾西線の佐屋駅まで延長運転となり(折り返しは、名鉄名古屋方面へ回送となり別の系統になる)、平日21、22時台と休日21時台は金山止まりとなる列車が運行されていた。平日最終の下り特急は新鵜沼発である。名鉄名古屋駅 - 内海駅間の所要時間は下りが56 - 58分、上りが58 - 59分であった。
全車一般車の場合は6000系・6500系による4両編成が使用される(3100系・3150系・9100系による重連4両での運用が1本ある ほか、5000系による代走もある)。