후쿠오카시 교통국에서 운영하는 후쿠오카시 지하철의 노선 중 하나이다. 후쿠오카현 후쿠오카시 하카타구의 나카스카와바타역과 히가시구의 카이즈카역을 잇는다.

노선 색상은 파란색이며, 2호선으로 분류된다. 공항선과 직결운행하는 편성이 많아서 사실상 공항선의 지선이라고 봐도 무방하다. 이에 따라 텐진역 등 공항선 역 플랫폼에서도 간혹 하코자키선과 직결되어 운행하는 카이즈카행 열차를 탈 수 있다. 따라서 나카스카와바타역 포함 서쪽 역들에서 공항/카이즈카 방면의 하행 노선을 탈 때에는 방면을 잘 확인해보고 타야 한다. 익숙하지 않은 관광객들이 텐진 방면에서 하카타로 가려고 지하철을 탔다가 공항행이 아닌, 카이즈카 방면을 타는 바람에 헤매는 경우가 있다.

운행 패턴은 대체로 나카스카와바타-카이즈카-메이노하마(낮시간대에는 니시진)-카이즈카-나카스카와바타 순이다. 공항선과는 달리 JR 큐슈의 차량은 입선하지 않는다.

원래는 서일본 철도의 카이즈카선과도 직결운행을 하려고 했으며, 노선도에도 카이즈카선이 안내되어 있다. 후쿠오카시에서는 ①6량직결 계획을 3량직결로 변경, ②공항선의 끝까지 들어가지 않고 나카스카와바타나 텐진까지만 직결로 변경 등으로 어떻게든 직결계획을 넣으려 했으나 서일본 철도의 의지가 그렇게 크지 않은 관계로 눈에 띠는 진척은 없었다.

2018년에 새로 발표된 시 교통대책특별위원회의 계획에 따르면 한신난바선~킨테츠 나라선 직통처럼 카이즈카선열차는 2량으로 신조하고 하코자키선열차는 4량으로 신조하여 하코자키선에서는 병결 6량, 카이즈카선에서는 분리 2량으로 운행하는 계획이 예정되어있었다.

그러나 2021년 1월 마이니치 신문의 취재 결과, 시에서 추정한 직결화에 따른 B/C값이 0.42로 현저히 낮은 데다가, 열차의 증결 및 분리 등으로 카이즈카역에서 소모되는 시간으로 인해 시간단축효과가 1.3분에 불과하다고 추정한 것이 밝혀졌다. 따라서 직결운행계획은 동결될 가능성이 매우 높아졌다. 시에서는 장래에 직결운행할 가능성은 남기고 있으나 낮은 B/C값 때문에 국가에서 자금지원을 받기도 어렵고, 니시테츠 측에서도 코로나바이러스감염증-19 유행으로 인한 수익악화로 인해 당분간 추가적인 자금 투자가 어려워 직결운행 논의는 어려울 것으로 보인다.