長野-金沢の間に上越妙高など6つの駅が設けられ、上越妙高以東はJR東日本、以西はJR西日本が運行を担当。列車は東京-金沢を主要駅だけ停車の「かがやき」、各駅停車の「はくたか」、富山-金沢の「つるぎ」、現在の「あさま」(東京-長野)の4種類となる。
両社は新型車両E7(W7)系を開発。内装には沿線の風景や伝統工芸品のデザインを配した。新幹線では初めて車内の全照明を発光ダイオード(LED)化し、全席にコンセントを備える。最上級の「グランクラス」も18席設定した。
金沢-敦賀は2025年度中の開業を目指しているが、敦賀から大阪へのルートは未確定で、着工の見通しは立っていない。
新幹線は海を渡る。新青森-新函館で開業する北海道新幹線は、青函トンネル内では「3線軌条」方式を採り、現在のレールの外側に敷かれたもう1本のレールを新幹線が走る。