九州新幹線鹿兒島線連結位於九州北部的福岡（博多車站）與位於九州最南端的鹿兒島（鹿兒島中央車站）兩大都會區，是一條全線皆採新幹線規格（1435mm標準軌）路線的高速鐵路。全線沿線多山，百餘公里的路線上隧道就佔了七成的里程，除此之外縱坡度大對於行駛車輛的加速度要求高也是一項特色，為此，JR九州捨棄了新幹線系統原本既有的各種車型，而以JR西日本的700系電聯車E編組為基礎改良，開發出九州新幹線專用的800系電聯車。而北段博多到新八代間通車後，山陽新幹線及九州新幹線得以直通運行，從新大阪開出的列車可直接駛抵熊本及鹿兒島中央，組成山陽、九州新幹線。
1967年7月：日本國鐵發表全國新幹線網絡構想。
1969年5月：決定新全國總合開發計劃。
1970年5月：成立全國新幹線鐵道整備法。
1973年11月：決定整備計劃。
1982年9月：因應國鐵擴大中的財政赤字內閣會議決定凍結建設。
1987年1月：內閣會議解除凍結建設決定。
1987年4月1日：國鐵分割民營化。
1989年1月：訂定舊財源計劃。
1989年8月8日：困難路段先行開工，第三紫尾山隧道開工。
1990年12月：政府決定以標準新幹線規格建設八代車站至西鹿兒島車站之間的路段。
1996年12月：訂定新財源計劃。船小屋號誌站至八代車站之間以超特急方式候補建設。
1998年1月：船小屋號誌站至八代車站之間開工。
1999年9月：博多車站至船小屋號誌站間以標準新幹線規格早期開工，博多車站至西鹿兒島車站之間在十年內以標準新幹線間規格進行整備、新八代車站至西鹿兒島車站之間將於2003年末以超特急方式暫定開業，就可變軌距列車的使用進行檢討。
2000年12月：政府決定以標準新幹線規格建設博多車站至船小屋號誌站之間的路段，亦即全線標準新幹線化。預計新八代車站至西鹿兒島車站之間於2003年末通車，博多車站至新八代車站之間在2012年後完成。
2001年4月：博多車站至船小屋號誌站之間開工。
2003年9月22日：上述路段開始試營運。
2004年3月13日：新八代車站至原稱西鹿兒島車站、但在通車當日改名的鹿兒島中央車站開始正式營運，車型為800系，列車名稱為燕號，最高時速260公里。原有八代車站至川內車站之間的在來線改由肥薩橙鐵道營運。至於新八代車站至博多車站間的未通車路段則由行駛於鹿兒島本線上的在來線特急「接力燕號」以跨月台轉乘方式連接。
2010年3月22日：博多車站至新八代車站間路段於熊本車站進行鋪軌完成儀式。
2010年8月31日：博多車站至新八代車站間開始試營運。
2011年3月12日：博多車站至新八代車站開始營運，JR九州與JR西日本以N700系列車投入此線服務，開始與山陽新幹線直通，並配合此點新增櫻號及瑞穗號兩種更高等的列車等級。原來在來線船小屋車站廢站，改由新的新幹線車站筑後船小屋替代，但通車儀式因發生東日本大地震而取消。
2012年3月17日：新八代車站的限速行駛取消，瑞穗號來往博多至鹿兒島之間最快只需1小時17分鐘。
2016年：
4月14及16日：熊本縣先後發生6級及7級地震，一列新幹線列車出軌，無人受傷。全線暫停營運。
4月20日：新水俁車站至鹿兒島中央車站段重開。
4月23日：博多車站至熊本車站段重開
4月27日：熊本車站至新水俁車站段重開。至此九州新幹線全線恢復營運。然而一部分路段仍需慢駛運行，因此以減少了發車量的臨時時刻表運行。
4月28日：再次與山陽新幹線直通運行。
7月4日：恢復通常發車量運行。但是熊本－新八代的一部分路段繼續實行慢駛運行。
2017年（平成29年）3月4日：受熊本地震影響而慢駛運行（熊本－新八代段一部分）解除，恢復原定速度運行。
2021年11月8日，九州新幹線從熊本站開往新八代車站的列車櫻花401號上午8時45分許發生縱火案，嫌犯很快被逮捕並承認自己是模仿犯罪，模仿的對象是京王線襲擊事件。
營業主體：九州旅客鐵道（JR九州）
路線距離（實際距離）：博多站－鹿兒島中央站間 256.8公里（營業距離是288.9公里）
站數：12個（包括起終點站）
複線路段：全線複線
最高速度：260公里/小時
保安裝置：ATC、車內信號式
高架電纜吊架方式
博多站－博多綜合車輛所分岔間：重型複合懸掛式（可負荷速度320公里/小時）
博多綜合車輛所分岔－新八代站間：PHC簡單懸掛式（可負荷速度350公里/小時）
新八代站－鹿兒島中央站間：CS簡單懸掛式（可負荷速度300公里/小時）
車輛基地：
保線基地：新鳥栖、熊本、出水
運轉指令所：博多綜合指令中心（九州新幹線指令室）、東京指令所（新幹線綜合指令所）[広報 2]
全線由本社鐵道事業本部內的新幹線部管轄。但是，博多站至博多綜合車輛所（博多南線博多南站）的路段置於JR西日本新幹線管理本部管理之下。
博多站－新八代站間約3成、新八代站－鹿兒島中央站間約7成都是由隧道路段構成，與山陽新幹線同樣隧道總長度佔了一半（49%）的路線。為了節省工費，以迂迴的方式繞過高山，並設有最大坡度達到35千分比的急坡路段。
路線結構組合如下
博多站－新八代站間
路基 5%
橋梁 14%
高架橋 51%
隧道 30%
新八代站－鹿兒島中央站間
路基 12%
橋梁 7%
高架橋 12%
隧道 69%
九州新幹線鹿兒島線主要使用的車輛有兩種，分別是JR九州專用的800系電聯車，與JR九州及JR西日本所共同開發的N700系電聯車。
800系是JR九州用於僅在九州新幹線範圍內折返的「燕號」（つばめ）與「櫻號」（さくら）等列車班次的專用車輛。在鹿兒島線南段於2004年局部通車時首度投入營運，全都採六輛一列的編組方式，作為「燕號」列車的使用車輛，並與使用787系車輛運行的在來線L特急列車接力燕號（リレーつばめ，Relay Tsubame）進行聯運。
之後配合鹿兒島線即將全線通車，自2008年12月17日起開始進行車輛的改裝升級，並同時增加三個新的列車編組，命名為800系1000與2000番台，或又稱為「新800系」，並於2011年1月正式投入營運。
N700系是「櫻」、「燕」與「瑞穗」等列車種類所使用的運行車輛，是以東海道與山陽新幹線上使用的N700系列車為基礎，由JR九州與JR西日本攜手共同開發的8輛編組、全動力車輛版本。其中JR西日本擁有19個編組的7000番台列車，而JR九州則擁有11個編組的8000番台列車，合計共30編組、240輛。
在2004年初通車時，九州新幹線原本只擁有「燕」一種列車等級，但配合鹿兒島線全線通車，JR九州公布的2011年3月12日版時刻表中，新增了「瑞穗」與「櫻」兩種列車等級:
「瑞穗」（みずほ，Mizuho）
瑞穗號是行駛於新大阪至鹿兒島中央之間的山陽新幹線、九州新幹線直通運行用專用車班，也是此區間運行時間最短的最速達列車，以橘色作為列車辨識色。瑞穗號僅在早上及傍晚提供共八往返班次。其在九州新幹線的路段內，多數列車僅停靠熊本(部分增停久留米、川內)，全程費時3小時45分鐘。使用車輛為N700系7000及8000番台。
「櫻」（さくら，Sakura）
櫻號是九州新幹線上的速達等級列車，主要分為兩種版本：一為與「瑞穗」同樣往返於新大阪與鹿兒島中央兩站間的山陽、九州新幹線直通列車（使用N700系7000番台與8000番台車輛），一為只行駛於九州新幹線範圍內的速達班次（使用800系車輛），以粉紅色作為列車識別色。
「燕」（つばめ，Tsubame）
燕號列車是往返於博多至鹿兒島中央兩站之間、鹿兒島線上的每站皆停列車。在2004年九州新幹線部分通車時，原本無論是速達或每站皆停列車皆使用相同的列車名稱，但目前此列車名僅使用在等級最低的車種上。主要使用800系車輛。
800系初登場時，採用了公開徵選的方式來決定新列車的命名，原本投票排行第一的「隼人」（はやと，Hayato，九州男子的代稱）因為發音與已經實際在運行的JR東日本行駛於東北新幹線上的列車「疾風」過於接近，因此被放棄而改用了排行第三的「燕」（つばめ，Tsubame，燕子是九州的象徵鳥類）。自戰前（1930年）東海道本線上的超特級列車開始，是日本鐵路系統第五輛使用了相同命名的列車，其中第四代的燕號特急列車與第五代同樣都是屬於JR九州管轄，是1992年到2004年間行駛於鹿兒島本線上的特急列車。2004年3月時第五代燕號登場，但第四代並沒有真正功成身退，而是化身為「接力燕」負責九州新幹線鹿兒島線北段（博多～新八代）尚未完工前的接駁車，行駛於兩地間的鹿兒島本線上。兩列列車採同時停靠於新八代站內同一月台兩側的方式，方便往返的旅客快速接駁。