阿武隈急行線
2021年3月のダイヤ改正では、この区間の始発・終電が東北本線の始発・終電に接続するように変更され、丸森発槻木行き始発は34分繰り上げられ、槻木発丸森行き終電は1時間34分繰り下げられた。特に、終電は槻木0:30着から接続を受けるため、槻木0:34発・丸森0:56着と非常に遅いものとなった。しかし、2023年3月のダイヤ改正で終電のみ42分繰り上げられ、槻木23:52発・丸森0:14着となった。
朝夕の2往復は阿武隈急行の車両が東北本線槻木駅 - 仙台駅間に乗り入れる片方向直通運転を行っている(うち、朝の仙台駅発と、夕方の梁川駅発は、土曜・休日は「ホリデー宮城おとぎ街道号」として運転される)。かつては東北本線福島駅 - 郡山駅間とも相互直通運転(JRの車両は455系または701系)を行っていたが、2004年3月13日の改正で廃止された。
東北本線直通列車を除く大半の列車がワンマン運転で運行している。
国鉄時代はわずか5往復しか運行されていなかった。