陸羽東線
基本的に普通列車のみの線内運転で、運行系統としては鳴子温泉駅を境に東西に分割されているが、少数ながら全線を通して運転される列車も設定されている。かつては、全線を通して走る普通列車が多く、陸羽西線余目駅(一部はさらに羽越本線酒田駅)・石巻線女川駅への直通列車も多数存在したが、次第に運行区間の細分化が進んで現在の形態になっている。このほか、小牛田駅 - 古川駅間の区間列車(このうち1本は石巻線石巻始発)が設定されている。
1998年12月8日からは、普通列車の一部でワンマン運転が実施されており、専用の塗装を施された小牛田運輸区所属のキハ110系(キハ111形・キハ112形、またはキハ110形)が2両編成で使用されている。キハ110系投入後も、石巻線からの直通列車やその折り返し列車(2014年時点で小牛田駅 - 古川駅間の1往復のみ)で東北地域本社色のキハ40形が使用されていたが、2015年5月30日の石巻線ダイヤ改正以後は定期列車のすべてがキハ110系での運転になっている。
小牛田駅に併設されている小牛田運輸区と新庄駅に併設されている新庄運転区にはそれぞれ蒸気機関車 (SL) の転車台が使用可能な状態で保存されており、両駅間において蒸気機関車の運行が可能である。
また、「鳴子いでゆ」を廃止し、常磐線経由上野駅 - 鳴子駅・野辺地駅経由大鰐駅(現・大鰐温泉駅)間運行の急行列車「みちのく(下り)1号・(上り)2号」に統合。
1966年(昭和41年)3月5日:準急行制度の改変に伴い、「千秋」・「もがみ」急行列車に昇格。
1968年(昭和43年)10月1日:このときのダイヤ改正に伴い、「みちのく」の運行区間を上野駅 - 鳴子駅・釜石線経由宮古駅・花輪線経由弘前駅間とする。また、「もがみ」の運行区間を仙台駅・米沢駅 - 羽後本荘駅間に変更。
1969年(昭和44年)10月1日:「千秋(下り)1号・(上り)2号」運行区間を青森駅まで延長。
1970年(昭和45年)10月1日:「みちのく」廃止。これにより、東京発着の陸羽東線運行列車は1990年の「あけぼの」迂回運行まで運行されなくなる。
1972年(昭和47年)3月15日:「千秋(下り)2号・(上り)1号」院内駅以北を普通列車に格下げ。
1973年(昭和48年)10月1日:「千秋(上り)1号」の院内駅 → 新庄駅間を普通列車に格下げ。
1975年(昭和50年)11月25日:「千秋(下り)2号」新庄駅以北を普通列車に格下げ。
1982年(昭和57年)11月15日:東北・上越新幹線開業に伴うダイヤ改正により、「千秋」全列車廃止。「もがみ」仙台駅 - 酒田駅間運行列車を1往復増発。「もがみ」は従来の仙台駅・米沢駅 - 羽後本荘駅間列車と合わせて2往復体制となる。
1986年(昭和61年)11月1日:「もがみ」廃止。
3 km)・第2種)が承継。
1996年(平成8年)3月16日:有備館駅を新設。
1997年(平成9年)3月22日:上岩出山駅を西大崎駅に、西岩出山駅を上野目駅に、川渡駅を川渡温泉駅に、東鳴子駅を鳴子御殿湯駅に、鳴子駅を鳴子温泉駅に、中山平駅を中山平温泉駅に改称。
1998年(平成10年)12月8日:小牛田駅 - 鳴子温泉駅間にキハ110形気動車を投入。
1999年(平成11年) 12月4日:公募により決定した「奥の細道湯けむりライン」の愛称を使用開始。羽前赤倉駅を赤倉温泉駅に、羽前向町を最上駅に、瀬見駅を瀬見温泉駅に改称。 12月20日:堺田駅、瀬見温泉駅、長沢駅の交換施設を撤去。
2002年(平成14年)4月1日:日本貨物鉄道が小牛田駅 - 古川駅間の第二種鉄道事業を廃止。
2011年(平成23年) 3月11日:東北地方太平洋沖地震発生により全線で不通。4月3日運転再開。 4月7日:東北地方太平洋沖地震の余震発生により全線で再び不通。4月16日運転再開。
2014年(平成26年)4月1日:全線が新設の仙台近郊区間となり、古川駅・鳴子温泉駅でICカード乗車券「Suica」サービス開始。
2016年(平成28年)3月26日:北浦駅・陸前谷地駅で「Suica」サービスが開始。