肥薩線
八代 - 人吉間は、九州鉄道が建設した門司 - 八代間の八代線を延伸する形で、官設鉄道の人吉線(ひとよしせん)として開業したものである。
吉松 - 隼人間は、官営で1901年に開業していた鹿児島線を延伸する形で1903年に開業した。人吉 - 吉松間が開業し、全通したのは1909年のことで、この時に門司 - 人吉 - 吉松 - 隼人 - 鹿児島間が鹿児島本線となった。人吉のループ線は、このとき日本最古の鉄道ループ線としての開通となっている。
川内経由の川内本線(現在のルート)が1927年に全通すると八代 - 人吉 - 鹿児島間は肥薩線となり、都城 - 隼人間(国都線)が1932年に全通して現在の日豊本線のルートが完成すると隼人 - 鹿児島間が日豊本線に編入され、八代 - 隼人間が肥薩線となった。
なお、現行の肥薩線以前に現在肥薩おれんじ鉄道線となっている八代 - 湯浦間も肥薩線を名乗っていたが、1927年に鹿児島 - 水俣間の川内本線と接続し、現行の肥薩線と路線名称を交換する形で鹿児島本線に編入されている。
人吉駅と吉松駅で運行系統が分かれている。また、全線でワンマン運転を実施している。
過去には前述の特急「おおよど」、急行「えびの」のほか、特急「九州横断特急」「くまがわ」、快速列車「ディーゼル人吉号」や、休日を中心に観光快速列車「九千坊号」が運転されていた。
2004年の九州新幹線部分開業時に運行を開始した観光列車。2017年3月現在、熊本駅 - 吉松間に1往復、人吉駅 - 吉松駅間に1往復の計2往復が運転されている。熊本駅 - 人吉駅間は特急列車、人吉駅 - 吉松駅間は普通列車として運転される。人吉駅発着の列車は人吉駅で熊本駅発着の特急「かわせみ やませみ」と接続し、吉松駅発着の列車は吉松駅で鹿児島中央駅発着の臨時特急「はやとの風」と接続する(運転日のみ)。車両は、キハ140形・キハ47形9000番台からなる2両編成(「SL人吉」運転日などにはキハ47形改造車1両を増結し3両で運転)で、キハ140形には車体中央部に展望スペースが設けられている。
吉松駅 - 隼人駅間には、普通列車が1 - 3時間に1本程度運行されている。土休日や多客時には吉松駅 - 鹿児島中央駅間で臨時特急「はやとの風」が運転されていたが、2020年の集中豪雨や新型コロナウイルス感染症流行に伴う旅客利用状況から、2020年9月18日より当面の間運休となっている。
普通列車の一部は吉都線や日豊本線と直通運転を行っており、多くの列車が吉都線経由で都城駅まで直通運転し、1往復は日豊本線・鹿児島本線を経由して鹿児島中央駅まで運転されるほか、吉都線経由で都城駅から日豊本線に直通する隼人発南宮崎行きも運転されている。2020年3月改正までは逆方向の吉都線経由宮崎発隼人行きも運行されていたが、吉松駅で系統分割されて廃止された。始発列車は5時台に、最終列車は21時台に設定されている。
2022年9月改正で、隼人駅での系統分割により、鹿児島中央駅への乗り入れが廃止される見込み。