仪式结束后，双方官员登上列车，开始历史性的试运行。
根据双方达成的协议，两列列车分别挂车厢5节，搭乘150名乘客，包括100名韩方代表和50名朝方代表。
当地时间11时30分(北京时间10时30分)，韩国列车缓缓驶出汶山站，前往朝鲜一侧的开城站，运行距离约为27.3公里，车上乘客包括李在祯和权浩雄。
韩国民众聚集在铁路两旁，燃放鞭炮，挥舞着象征统一的白蓝旗，欢送列车。
法新社报道说，当地时间12时17分(北京时间11时17分)左右，列车抵达军事分界线，身穿迷彩服的韩国士兵打开分界线上的大门，让列车通过，并释放白色气球以示纪念。列车通过后，大门再次关闭。
报道说，数分钟后，从朝鲜金刚山站开往韩国猪津站的列车在东海岸地区抵达军事分界线，韩国士兵打开大门，让列车通过。
朝鲜列车运行距离约为25.5公里，车上同样有100名韩国代表和50名朝鲜代表，其中包括朝鲜铁道相金勇三和韩国建设交通部长官李庸燮。
过程一波三折
韩国联合通讯社报道说，两列列车都顺利抵达目的地，经过短暂停留后返回各自边境一方，标志着试运行取得成功。
在韩国猪津站，儿童手捧鲜花，欢迎朝鲜官员，韩朝官员合影留念。路透社援引抵达朝鲜的韩国官员的话说，他们在朝鲜受到了热情接待。
韩国主要电视台都对试运行在韩国一侧的场景进行了现场直播，韩国媒体称赞试运行是“历史性的”。
西方媒体评论说，虽然朝韩铁路没有恢复正常运行，此次试运行仍意义重大，是朝鲜半岛局势缓和的象征。
为了实现试运行，双方进行了大量努力，过程一波三折。
1951年，朝鲜战争爆发后，朝鲜半岛东西两条铁路被切断。2000年6月，时任韩国总统金大中在平壤与朝鲜领导人金正日举行会晤，就恢复朝韩铁路连接达成一致。
朝韩铁路连接工作在2002年开始，2005年完工。双方曾在2006年达成协议，当年5月举行试运行，但后来这一计划被临时取消。