从官方获悉，中老铁路国际旅客列车采取朝发夕至运行模式，每日双向对开各 1 列，全程经停昆明南、普洱、西双版纳、磨憨、磨丁、琅勃拉邦、万荣、万象 8 个车站，包括铁路口岸通关时间在内的全程旅行时间均为 10 小时 30 分，昆明至万象间可实现当日通达。其中，昆明南至万象的 D887 次，北京时间昆明南 8:08 始发，当日 18:38 到达万象;万象至昆明南的 D888 次，北京时间万象 9:08 始发，当日 19:38 到达昆明南。
中老铁路国际旅客列车使用动力集中型“复兴号”“澜沧号”动车组开行，最高运行时速 160 公里，编组 9 辆，其中动力车、一等座车厢和餐车各 1 辆，二等座车厢 6 辆，总定员 720 人，每组座椅下方均设有中国和老挝标准电源插座，旅客信息显示、广播和服务标识均采用中、老、英三种语言。
中老铁路国际旅客列车采取“两地两检”通关模式。以昆明南至万象的国际旅客列车为例，具体通关流程为：
列车到达中国铁路口岸站磨憨站后，跨境旅客须携带全部行李，进入出境联检区域，配合中方海关人员完成出境联检后，返回列车继续旅行;
列车运行至老挝铁路口岸站磨丁站后，旅客须携带全部行李下车，进入入境联检区域，配合老方海关人员完成入境联检后，到站为磨丁的旅客可直接出站，到老挝其他车站的旅客，返回列车继续旅行。
万象至昆明南的国际旅客列车通关流程与此相同。旅客一次出境、入境通关时间各需 1.5 小时左右，出境和入境口岸通关时间共需 3 小时左右。
