Pengoperasian awal

Kereta api Sancaka Utara pertama kali beroperasi pada 1 Desember 2019, menempuh jarak sejauh 395 km dalam waktu kurang lebih 7 jam 7 menit. Kereta api ini merupakan sempalan dari kereta api Sancaka, sebuah layanan kereta api penumpang yang beroperasi melalui lintas selatan dengan relasi Surabaya Gubeng–Yogyakarta. Namun, kereta api Sancaka Utara beroperasi menuju Kutoarjo melalui lintas utara Jawa, dengan perhentian di berbagai stasiun sepanjang rute.^[1][2]

Kereta api Sancaka Utara menjadi layanan kereta api penumpang di jalur kereta api Gambringan–Gundih yang sebelumnya hanya digunakan sebagai jalur darurat saat terjadi gangguan pada lintas Brumbung–Gambringan maupun Brumbung–Gundih. Sebelum kembali dioperasikan, jalur ini terakhir digunakan untuk layanan kereta api ketel relasi Rewulu–Cepu, yang berhenti beroperasi pada 2005.^[3]

Kereta api Sancaka Utara sempat berhenti beroperasi mulai 1 April 2020, seiring dengan penghentian sementara seluruh layanan kereta api penumpang nonlokal sebagai bagian dari upaya pencegahan penularan COVID-19 di Indonesia.^{[butuh rujukan]}

Pemendekan rute

Pada Grafik Perjalanan Kereta Api (Gapeka) 2021, Kereta Api Sancaka Utara mengalami pemendekan rute menjadi hanya sampai Yogyakarta dan berstatus fakultatif. Namun, kereta api ini tidak pernah terealisasi perjalanannya dan kemudian dihapus pada Gapeka 2023.^{[butuh rujukan]}

Perpanjangan rute

Pada Gapeka 2025, kereta api Sancaka Utara diperpanjang rutenya menjadi Surabaya Pasarturi–Cilacap, tetapi tetap berstatus fakultatif.^[4] Kereta api ini menggunakan pola operasi langsung kembali ke Surabaya Pasarturi setelah tiba di Cilacap. Pada hari pertama pengoperasian, 1 Februari 2025, dilakukan peresmian yang dilaksanakan di Surabaya Pasarturi.^{[butuh rujukan]}

Kereta api ini beroperasi menggunakan rangkaian jenis baja ringan, yang mana merupakan bekas rangkaian kereta eksekutif Gaya Baru Malam Selatan dan cadangan kereta bisnis Gumarang. Pada tanggal 8 Maret 2025, layanan kelas bisnis pada kereta api ini diganti dengan kelas ekonomi generasi terbaru hasil modifikasi dari Balai Yasa Manggarai.^{[butuh rujukan]}