在大正时代末期，开始计划全通运行，并开始调查全通的可能性。但此计划由于财政紧缩而停止。在昭和年间，全通运行的计划再次开始实施，在桥场站~生保内站间的工程线生桥线开始建造。在开工时，全区间的工程计划由铁道大臣批准兴建。当时计划为沿国见温泉方向经国道46号线仙岩峠旧道（今：秋田方向的废道）兴建。

但最终此线仅建成生保内站~志度内站的数十米。由于日本侵略战争进一步恶化导致此线停止修建。1944年，桥场线雫石站~桥场站停运。

在战后，两线连接的建设工作再次开始，停运中的桥场线雫石站~桥场站再次运行。但由于日本国有铁道的计划得到误解，使生桥线工程无法进行。

其后，根据战前的调查，决定在桥场站前的赤渕站附近开始分支，建设一条线路连接生保内站，以完成两线直通运行的计划。雫石站~赤渕站间的桥场线开始建造，日本铁道建设公团工事线生桥线部分工程开始进行。同区间建设完成后，停运中的桥场线盛冈站~雫石站区间再次开始营运。停运中的桥场线雫石站~桥场站则继续停运。而赤渕站会建设新线，前往生保内站，以连接两线。同日，雫石站和桥场站正式停用。在1966年，赤渕站~生保内站开通，全线贯通。生保内线、生桥线和桥场线合并成一条铁路线，名为田泽湖线，等级为地方交通线。1982年，东北新干线延长至盛冈站，盛冈站~秋田站间的连络线开始建设，计划中此线也会进行电气化工程，完成后新干线代替特急列车“田泽”开始运行。

年表

1921年6月25日，桥场轻便线盛冈站~雫石站开业。

1922年7月15日，桥场轻便线雫石站~桥场站开业。

1922年9月2日，路线改名为桥场线。

1944年10月1日，桥场线雫石站~桥场站停运。

1921年7月30日，生保内轻便线大曲站~角馆站开业。

1922年9月2日，路线改名为生保内线。

1923年8月31日，生保内线神代站~生保内站（今：田泽湖站）开业。

1964年9月10日，桥场线雫石站~赤渕站开业。

1966年10月19日，生保内线停用C11形，全线无烟化。10月20日，生桥线赤渕站~田泽湖站开业，桥场线、生保内线与此线合并为田泽湖线。

1982年4月1日，全线的货物运输停止。

1982年11月15日，全线交流20000V · 50Hz电气化。

1987年4月1日，国铁分割民营化，田泽湖线由东日本旅客铁道继承。桥场线雫石至桥场区间由国铁清算事业团继承。

1996年3月30日，改轨工程开始，全线停运，由巴士代行。当时新设直通巴士服务，连接盛冈至大曲之间，由JR关东巴士盛冈分所营运，各站停车站的班次中，盛冈至田泽湖之间由岩手观光巴士、岩手县北巴士，田泽湖至大曲之间由羽后交通营运。特急“田泽”的替代服务由北上线担当，北上站~秋田站间的新干线接续特急“秋田接力”开始营运。

1997年3月22日，全线由1067mm的轨距改为1435mm，全线再次营运，秋田新干线“小町”开始营运。

2020年7月8日，赤渕站~田泽湖站间的隧道覆盖手机信号。

2023年3月18日，前潟站开业。5月27日，盛冈站~雫石站可以使用Suica。

田泽湖线用

701系5000型——1435mm轨距车

秋田新干线用

E6系

E926型（轨道检查）

在国铁分割民营化时，当时的运输省提出基本计划，在《铁道要览》记载了此线的起点为大曲站，盛冈站为终点。由盛冈往大曲、秋田方面为下行，相反方向为上行。

长途运输

此线是秋田新干线的一部分，而东北新干线也有部分列车会通过田泽湖线前往秋田站，此类列车名为“小町”，运行于东京站~秋田站间。在秋田新干线开业前，曾经有特急“田泽”，运行于盛冈站~秋田站 · 青森站间，在1996年改轨作业开始后废止。

在迷你新干线开始运行后，调度作业归属JR东日本秋田支社管理。

地域运输

除了迷你新干线列车外，还有普通列车，运行与盛冈站~雫石站 · 赤渕站间，每1~2小时1班。而运行于田泽湖站~大曲站间的列车2~3小时1班。普通列车每日下行开出3班，上行开出2班，班次较少。因为需要跨县的乘客较少，所以赤渕站~田泽湖站间的普通列车只有8班（上行4班往盛冈站、下行3班往大曲站，1班开往田泽湖站）。使用秋田新干线来往田泽湖线内的乘客比普通列车更少，在岩手县内的车站使用率更高，而乘客主要是通勤客与学生，由车站附近的住宅区来往于盛冈都市圈。

在星期六近中午，来往大曲站~角馆站间的列车会运行大交路至田泽湖站。