昼夜兼行で開発された581系は、昼間の特急列車として運用することが前提でしたが、当時の特急列車は2人掛けのクロスシートが当然でしたので、4人掛けのボックスシートは急行並みのサービスと思われていました。
しかし、天井の高い空間やワイドな座席はゆったり利用するのに最適なもので、4人掛けのボックスシートは違和感なく受け入れられました。当初は昼夜でペアを組んで活躍していましたが、新幹線の延伸によって夜行列車の活躍の場が少なくなると、昼間の特急列車専用として運用されるようになりました。
上野?青森間を結んでいた特急「はつかり」は東北新幹線開業により、盛岡?青森間の新幹線接続特急となり、485系とともに活躍。夜行急行「津軽」に座席車のみの編成で使用したほか、冬のスキー列車「シュプール号」など臨時列車でも活躍するようになりました。
一方、山陽新幹線博多開業では名古屋?富山間の特急「しらさぎ」に間合いで運用されるようになり、北陸路でもその姿が見られるようになりました。昭和53年10月2日改正では、大阪?金沢・富山間の特急「雷鳥」4往復が583系で増発され、その後は大阪?富山間の夜行急行「立山」に運用されるなど、関西と北陸を結ぶルートで活躍するようになりました。
しかし、特急列車のリクライニングシート採用などのサービス向上および夜行列車の廃止などで余剰となった581系が約150両も発生したため、昭和59年2月1日改正では583系を通勤用車両に改造した九州エリア用の715系が誕生。さらに昭和60年3月14日改正では東北エリア用の715系1000番台、北陸エリア用の419系が登場し、ローカル列車に新たな活躍の場を移すようになりました。