気仙沼を出発した列車は鹿折唐桑から山間部を北上。陸前矢作手前で東へ方向を変えると、気仙川支流沿いに陸前高田を目指します。
陸前高田で太平洋岸に面し、大船渡までリアス式海岸沿いに進みます。大船渡から盛川沿いに進めば、右側から南リアス線が寄ってきて終着盛に到着します。
※東日本大震災の津波によって甚大な被害を受けた区間です。鉄道は現在も休止中ですが、平成25年3月2日仮復旧のバス高速輸送システム（ＢＲＴ）の運行が始まりました。