1992年、福島〜山形間で開業。1999年に新庄まで延伸。日本初のミニ新幹線として注目を集めた。運営はJR東日本。
分岐駅の福島までは東北新幹線の列車と連結して走り、福島からは単独で走行する。
福島〜新庄は奥羽線を改軌したもので、在来線普通列車(山形線と呼ばれる)も同じ線路上を走る。719系と701系のいずれかが走る。
開業当時は400系電車。その後E3系1000番台・2000番台で400系電車を置き換え、2010年からはE3系のみに統一された。開業時は6両編成だったが、現在は7両編成。
開業当初に用意された400系電車は「山形ジェイアール直行特急保有株式会社」が所有しJR東日本が借り受けていたが、400系の7両編成化に伴う増備分とE3系は当初からJR東日本の所有となっている。