JR 히가시니혼의 노선 중 하나로(지방교통선), 이와테현 키타카미시의 키타카미역과 아키타현 요코테시의 요코테역을 잇는다. 이와테현과 아키타현을 동서로 잇는 역할을 하고 있으며 한때는 우등열차도 운행했으나 현재는 보통열차와 쾌속열차만이 운행중이다. 아키타 신칸센 개궤 공사(1996-1997) 중 L특급 타자와(아오모리-아키타-모리오카)의 대체 열차로 이 구간을 운행했던 L특급 아키타릴레이(아키타-요코테-키타카미)는 JR 히가시니혼 역대 유일의 디젤동차 정기 특급열차라는 타이틀을 가지고 있다.

1920년 니시요코쿠로선, 1921년 히가시요코쿠로선이 각각 개업하였으며, 1924년 이 두 노선을 합쳐 '요코쿠로선'으로 개칭했다. 1962년 12월 1일 유다 댐이 건설되면서 이와사와-리쿠츄카와시리(현 홋토유다역) 구간이 신선으로 이설되고, 구선 구간은 수몰되었다. 1966년 '키타카미선'으로 개칭했으며 1987년 국철분할민영화로 JR 히가시니혼에 승계되었다.

전 구간 보통열차와 쾌속열차가 운행하며 키타카미역에서 후지네역까지 운행하는 열차도 존재한다. 쾌속은 말이 좋아 쾌속이지 실제로는 이용객 거의 없는 역 거르는 역할이다. 히라이시역과 야비츠역은 12월 1일 ~ 3월 31일간은 보통 열차도 통과하며, 이 기간 중에는 열차를 이용할 수 없다. 쾌속과 보통의 차이점은 히라이시와 야비츠역이 휴업하는 겨울의 경우는 코마츠카와역을 통과하는 것 밖에 없다(...).