第一列旅客列车于上午 8 时（北京时间）从中国云南省省会昆明出发，驶向老挝首都万象。不久后，北京时间上午 9 时，一列火车从相反方向出发，从万象开往昆明。两个方向每天都有一趟接驳列车。列车穿越高山峡谷，最高时速可达 160 公里。路线包括 8 个车站，跨越 1 000 多公里，包括海关手续在内的总行程时间为 10 个半小时。
中国-老挝铁路项目于 2021 年 12 月投入运营，支持老挝从内陆国转变为陆路枢纽的愿景。昆明至中国边境城市磨憨的路段以及连接万象和老挝边境城市磨丁的路段首先开通了客运列车服务。
截至 2023 年 4 月中旬，中老铁路已完成国内旅客运输近 1400 万人次，货物运输超过 1800 万吨。中国铁路昆明局集团公司的 540 名员工与 700 名老挝铁路工人一起在这条铁路的老挝段工作。
铁路已成为促进老挝旅游业发展的重要推动力，而旅游业在加强老挝经济方面具有举足轻重的作用。老挝旅游部门预计，2023 年老挝将接待约 368 000 名中国游客，比上年增长 21%。
