패전 이전 일본제국이 점령하고 있던 남사할린으로의 연락 철도로 건설 된 소야 본선의 원래 경로이다. 오토이넷푸에서 왓카나이로는 데시오 선 경로가 단거리임에도 불구하고, 크게 우회하는 기타미노 선 경로가 선행되었고, 1922년에 왓카나이까지 개통 되었다. 1926년 오토이넷푸 – 미나미왓카나이 간이 보다 거리를 단축시킨 데시오 선이 호로노베역을 경유하는 경로로 개통되었고, 1930년에는 데시오 선이 소야 본선에 편입되어, 오토이넷푸 – 하마톤베쓰 경유 – 왓카니이의 옛 경로는 기타미 선으로 분리 되었다.
1942년 6월 10일에는 도코로 군 노쓰케우시 정이 시로 승격되며 기타미시로 이름을 변경하였고, 아바시리 본선 노쓰케우시 역도 같은 해 10월 1일에 기타미 역으로 변경된 것으로부터, 1961년 10월 1일의 전국적인 백지 다이어 개정 (산로쿠토오)을 기회로, 기타미 선은 덴포쿠선으로 변경되었다.
1980년에 국철 재건법이 성립되어, 제 2차 특정 지방 교통선으로 지정되었지만, 겨울의 대체 운송이 문제가 되어 홋카이도 내의 다른 장거리 세 노선 (나요로 본선, 지호쿠 선, 시베쓰 선)과 함께, 폐선 승인은, 결국 1985년에 문제가 없어졌다고 해서 추가 폐지 승인 되어, 국철 분할 민영화 후의 1989년 5월 1일에 전선 폐지가 되었다.
폐지의 시점까지 급행 “덴포쿠”가 운행되었다. 제 3섹터 사철 등 다른 사업자로 운영을 인계하지 않고, 우등 열차가 운행되는 상태로 전선 폐지된 노선은, 국철, JR 역사상 이 노선이 처음이다.
연표
1914년 11월 7일: 국유 철도 소야 선 오토이넷푸 역 – 쇼톤베쓰 역 간 연장 개업. 같은 구간의 가미오토이넷푸 역, 쇼톤베쓰 역 (모두 일반역, 직영역) 개설
1916년 10월 1일: 쇼톤베쓰 역 – 나카톤베쓰 역 연장 개통. 가미톤베쓰 역, 핀네시리 역, 마쓰네시리 역, 나카톤베쓰 역 (모두 일반역, 직영역) 개설
1918년 8월 25일: 나카톤베쓰 역 – 하마톤베쓰역 구간 개통, 시모톤베쓰 역, 하마 톤베쓰 역 (모두 일반역, 직영역) 개설
1919년
10월 20일: 아사히카와 역 – 오토이넷푸 역 – 하마톤베쓰 역 구간이 소야 선에서 소야본선으로 명칭 변경
11월 1일: 하마톤베쓰 역 – 아사지노 역 구간 개통. 야마가루 역, 아사지노 역 (모두 일반역, 직영역) 개설
1920년 11월 1일: 아사지노 역 –오니시베쓰 역 구간 개통. 사루후쓰 역, 아시노 역, 오니시베쓰 역 (모두 일반역, 직영역) 개설
1921년 10월 5일: 아사히카와 – 오토이넷푸 역 – 오니시베쓰 역 구간을 소야 본선에서 소야 선으로 다시 변경
1922년
11월 1일: 오니시베쓰 역 – 왓카나이 역 (초대) 구간 개통. 고이시 역, 마가리후치 역, 누마카와 역, 가바오카 역, 마쿠베쓰 역 (후에 게이호쿠 역), 고에토이 역, 왓카나이 역 (초대) (전부 일반역, 직영역)을 개설
11월 4일: 아사히카와 역 -오토이넷푸 역 -하마톤베쓰 역 - 왓카나이 역 (초대) 구간을 소야 선에서 소야 본선으로 다시 변경
1923넌 5월 1일: 왓카나이 역 (초대) – 오도마리미나토 역 구간의 지하쿠 항로를 개설
1924년 6월 1일: 하코다테역 – 왓카나이 역 (초대) 간 급행 1, 2열차의 급행 구간이 종래의 하코다테 역 – 다키카와역 간에서 하코다테 역 – 나요로 역 간으로 연장되어, 이 노선 최초의 우등 열차가 운행 개시 되었다. 나요로 역 – 하마톤베쓰 역 – 왓카나이 역 (초대) 간은 계혹해서 보통 열차로 운행.
1926년 9월 25일: 데시오 선 (3대)의 전 구간과 함께, 그때까지 하마톤베쓰 경유였던 급행 1, 2열차를 호로노베 경유로 변경
1928년 12월 26일: 왓카나이 역 (초대) – 왓카나이항 역 구간 개통.[1] 왓카이항 역을 신설[2]
1930년 4월 1일: 데시오 선이 소야 본선에 편입되어, 왓카나이 역- 호로노베 역 – 왓카나이항 역 구간 (258.9Km)이 소야 본선이 되었다[3][1]. 당시, 오토이넷푸 역 – 하마톤베쓰 역 – 왓카나이 역 구간 (149.9Km)이 소야 본선에서 분리되어, 기타미 선으로 개칭[4]
1939년 2월 1일: 왓카나이 역 (초대)를 미나미왓카나이 역으로 개칭. 소야 본선의 왓카나이항 역을 왓카나이 역 (2대)로 개칭[5]
1989년부터 운행한 대체 버스의 상황은, 매년 악화이다. 연간 이용객수도, 2000년의 26만명부터 2012년에는 15만 8000명으로 40% 가까이 대폭 이용객이 감소했다. 적자 보전금에 사용되는 전환교부금은 수년 가까이 낮은 상황이며, 재건책으로 2011년에 고에토이 – 오니시베쓰 간을 폐지, 철도 노선과 관계 없는 소야 곶 경유를 편성했다. 이쯤에서 오니시베쓰 – 고이시 구간은 사루후쓰 마을이 국가의 도움을 받아, 디맨드 버스로 대체하기로 했다 (최대 12회 왕복).[7] 마가리후치 - 고에토이 구간은, 소야 버스 "마가리후치 선"으로 운행하게 되었다 (3회 왕복). 또한, 덴포쿠 지구, 게이호쿠, 마쓰호로 지구 주민들이 이용하는 승합 택시를 운영하기로 했다.[8] 그 결과, 고이시 – 마가리후치 구간은 전부 폐지되어버렸다. (고시이 지역의 65세 이상 등의 주민은, 절에 참배를 하러 가는 목적에 한해서 복지 택시를 마가리후치, 누마카와와의 왕래가 가능[9])
2016년도를 목표로 특히 이용이 적은 오토이넷푸 – 나카톤베쓰 구간의 폐지, 승합 택시로의 변경을 결정했지만, 해당 구간의 지자체의 부담금이 현행보다 늘어야 함이 판명되어 계획이 무산돼, 당장은 버스 노선을 현행 유지하는 것으로 되었다.[신문 3][신문 4]