仙台地区

• 東北本線
  ■ E721系0番台
  ■ E721系0番台 (ワンマン)
  ■ 719系
  ■ 701系1000・1500番台
  ■ 701系100番台
  ■ E721系500番代
  ■ SAT721系
  ■ HB-E210系
  
• 常磐線
  ■ E721系0番台
  ■ 701系100番台
  ■ 701系1000・1500番台
  
• 仙山線
  ■ 719系
  ■ 701系
  ■ E721系0番台
  
• 仙石線
  ■ 205系
  ■ HB-E210系
  
• 磐越西線
  ■ 719系 (あかべぇ)
  ■ 719系
  
• 磐越東線
  ■ キハ110系
  
• 山形線
  ■ 719系
  ■ 701系
  
• 左沢線
  ■ キハ101
  
• 石巻線・気仙沼線
  ■ キハ110
  
• 陸羽東線・陸羽西線
  ■ キハ110
  ■ みのり
  
• 只見線
  ■ キハ40・48
  
• 阿武隈急行
  ■ 8100形
  
• 仙台市地下鉄
  ■ 1000系
  
  
• 撤退形式
  ■ 455系
  ■ 455系（磐越西線）
  ■ 455系・S-40編成
  ■ 417系
  ■ 717系
  ■ 103系
  ■ キハ58・28（快速「南三陸」）
  ■ キハ58・28（修学旅行色）
  ■ こがね
  ■ 485系 (あいづライナー)
  ■ 485系 (国鉄色)
  ■ 583系
  ■ キハ48・40（ワンマン）
  ■ キハ48・40
  ■ 阿武隈急行A417系
  

秋田地区

• 奥羽・羽越本線
  ■ 701系
  
• 田沢湖線
  ■ 701系
  
• 男鹿線
  ■ キハ40・48
  
• 五能線
  ■ キハ40・48
  ■ リゾートしらかみ・青池編成
  ■ リゾートしらかみ・ブナ編成
  ■ リゾートしらかみ・くまげら編成
  ■ クルージングトレイン(旧 青池編成)
  
• 津軽鉄道
  ■ 津軽21
  ■ ストーブ列車
  ■ キハ22
  
  
• 撤退形式
  ■ キハ58・28
  

盛岡地区

• 東北本線
  ■ 701系 (盛岡)
  
• 花輪線
  ■ キハ110 (100番台)
  
• 山田線
  ■ キハ110 (100番台)
  ■ Kenji
  
• 釜石線・山田線
  ■ キハ100
  ■ キハ110 (0番台)
  ■ キハ110 (100番台)
  
• 北上線・大船渡線
  ■ キハ100
  
• 八戸線
  ■ キハ40・48
  ■ リゾートうみねこ
  
• 津軽線
  ■ キハ40・48
  ■ 701系（秋田車セ）
  
• 大湊線
  ■ キハ100
  ■ キハ48リクライニング
  
• 撤退形式
  ■ キハ58
  ■ キハ52
  ■ キハ58・28
  

水戸地区

• 常磐線
  ■ E501系
  ■ 415系
  ■ 701系
  
• 水郡線
  ■ キハE130系
  

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撮影地：貝田駅

仙台地区で運用されていた701系100番台車が秋田地区へ転用されることになったため，その補充用としてE721系0番台・P-40～44編成が増備された。P-39編成までとは異なり，ワンマン運転に対応した機器が取り付けられている。

車内は0番台のものにワンマン運転に必要な運賃表・運賃箱・整理券発行機が追加されているほかは同様となっている。

運賃箱は助手席側へ収納できるようになっている。

運転台は，E721系0番台のものにワンマン運転機器が追加されている。各機器の設定は運転支援装置を介して行われるため，自動放送の起動や有人・無人駅切替は自動で行われる。ワンマン運転時の自動放送はツーマン時と同じ三浦七緒子氏・クリステル チアリ氏が担当し，その内容は701系に準じている。

2010年10月から東北本線で営業運転を開始した。運用は固定されている模様で，701系との併結運転も行われる。

2013年3月11日，クハE720-41 調査

01	回　送	31	快速 一ノ関	61	ワンマン 小牛田
02	試運転	32	名　取	62	ワンマン快速 小牛田
03	臨　時	33	ワンマン 名取	63	ワンマン 石　越
04	団　体	34	南仙台	64	ワンマン 一ノ関
05	梁　川	35	新白河	65	ワンマン 白　石
06	黒　磯	36	愛　子	66	ワンマン 藤　田
07	白　河	37	作　並	67
08	矢　吹	38	山　寺	68
09	本　宮	39	山　形	69	ワンマン 原ノ町
10	郡　山	40	快速 山　形	70	新　地
11	快速 郡　山	41	特快 山　形	71	仙台空港
12	二本松	42	亘　理	72	快速 仙台空港
13	松　川	43		73	ワンマン 仙台空港
14	福　島	44	浜吉田	74	ワンマン快速 仙台空港
15	快速 福　島	45	原ノ町	75	ワンマン快速 仙　　台
16	藤　田	46	山　下	76
17	白　石	47	磐梯熱海	77
18	快速 白　石	48	猪苗代	78
19	大河原	49	会津若松	79
20	岩　沼	50	快速 会津若松	80
21	仙　台	51	喜多方	81
22	快速 仙　台	52	快速 喜多方	82	平　泉
23	特快 仙　台	53	ワンマン 白　河	83	北　上
24	岩　切	54	ワンマン 黒　磯	84	花　巻
25	利　府	55	ワンマン 矢　吹	85	盛　岡
26	松　島	56	ワンマン 福　島	86
27	小牛田	57	ワンマン 郡　山	87
28	快速 小牛田	58	ワンマン 仙　台	88
29	石　越	59	ワンマン 岩　切	89
30	一ノ関	60	ワンマン 利　府	90

従来のE721系の内容に701系の32～35番に収録された一ノ関以北の行先が＋50された番号に追加されている。その後，東日本大震災の影響で亘理・美田園が追加となり，0番台ツーマン車と共通となった。その後，常磐線・浜吉田までの運転再開にともない，浜吉田が追加され，同時に異常時対応として南仙台も追加，また美田園が削除された。

• E721系0番台
• E721系500番台
• SAT721系