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起点の石越駅はＪＲ石越駅前に木造トタン屋根の駅舎を持ち、ブロック作りのホームが１本の線路をはさむ。発車後、右手に線路の撤去された貨車中継ヤード跡を眺めながら左にカーブを切り、進路を西に変える。荒町駅の次の若柳駅は本社と車庫を持つ中心駅だが、構内には職を失った電気機関車、廃止された栗原電鉄車両とほとんど出番のない気動車が並んでいる。電車の着いたホームの先に背の低いホームが続いているのは軽便鉄道時代の名残で興味深い。
　ササニシキの産地として知られる穀倉地帯を走りぬけ、谷地畑駅の次の大岡小前駅。若柳町からの請願駅で、大岡小学校前に建てられたちなんだ駅名。
　東北新幹線を潜り抜け、大岡駅に着く。その先で東北自動車道をくぐる。腕木式信号機の現示に従って沢辺駅に進入し、通常は上下列車が行き違う。
　タブレットを交換するようはローカルムードにあふれており、駅前からは仙台駅方面行きのバスも発車する。沢辺駅はゲンジボタルの北限の生息地としても知られる。
　国道４号線をくぐり、津久毛駅、杉橋駅、鳥矢崎駅へと進む。栗駒駅は岩ヶ崎城跡のある城下町で、栗駒山への登山口にもなっている。三迫川を渡り、栗原田町駅を過ぎる辺りから平地が狭まりはじめる。尾松駅の手前のトンネル後は軽便鉄道時代の赤坂山トンネルで改軌の際に切通しに変更された。
　鶯沢駅からは山が線路際まで迫る。鴬沢工業高校前駅を過ぎ、半径１６０メートルの急カーブを右に左に切りながら進み、秋法トンネルを抜ける。旧細倉駅のホーム後を通過して終着細倉マインパーク前駅に到る。平成２年６月開業で、鉛や亜鉛を産した細倉鉱山の廃坑を整備して町営の観光坑道とした細倉マインパークへの玄関駅である。三角屋根の駅者の脇には、かつて貨物牽引に活躍したＥＤ２０形電気機関車が保存されている。