岩手県・大船渡線を走るポケモン電車の基本運行スケジュールは、土曜日・日曜日・祝日を軸に設定されています。ゴールデンウィークや夏休み（7月下旬〜8月）、紅葉シーズン、冬休みなどの行楽期には平日を含む集中運行が行われ、年間を通して多くのファンを出迎えています。
運行ダイヤは1日1往復の快速列車として設定されています。下り列車は一ノ関駅を午前11時14分に出発し、気仙沼駅へ12時52分に到着します。上り列車は気仙沼駅を午後14時38分に出発し、一ノ関駅へ16時34分に戻るルートです。沿線の主要駅で数分から十数分の停車時間が設けられており、記念撮影や駅スタンプの押印を楽しめるゆったりとしたダイヤ設計が特徴です。
季節ごとに臨時運転日やメンテナンスによる運休日が設定されるため、旅行を計画する際はJR東日本公式サイトの「のってたのしい列車」運行カレンダーで最新スケジュールを事前に照合しておくのが確実です。
