Lin Kualanamu mulai beroperasi pada tanggal 25 Juli 2013 bersamaan dengan beroperasinya Bandar Udara Internasional Kualanamu. KAI Bandara merupakan perusahaan patungan antara Kereta Api Indonesia dan Angkasa Pura II. Per 5 Februari 2023, ARS Kualanamu memiliki frekuensi 12 kali perjalanan dari Stasiun Medan ke Stasiun Bandara Kualanamu pergi pulang, berkapasitas 308 tempat duduk, dengan lama perjalanan bervariasi antara 32-35 menit. Kereta api berangkat dan tiba di peron khusus kereta bandara di jalur layang Stasiun Medan, kecuali tiga perjalanan pertama menuju Kualanamu dan tiga perjalanan terakhir menuju Medan. Jalur ganda dari Stasiun Medan mulai dioperasikan 1 Desember 2019.
Lin ini dilayani menggunakan 4 set rangkaian kereta rel diesel elektrik (KRDE) yang dibuat di pabrikan Korea Selatan, Woojin. Pada mulanya layanan ARS ini menggunakan rangkaian KRD eks-KRD Kaligangsa dari Pulau Jawa, namun setelah kedatangan kereta dari Korea Selatan, maka seluruh KRD dari Pulau Jawa tersebut dikembalikan dan saat ini digunakan sebagai Kereta api Prambanan Ekspres.
Pada awal pengoperasian, layanan ini merupakan layanan ekspres antara Stasiun Medan dan Bandara Kualanamu. Namun, sejak 28 September 2022 layanan ini ditambah pemberhentiannya di Stasiun Bandar Khalipah. Kemudian, sejak 1 September 2023 layanan ini ditambah lagi pemberhentiannya di Stasiun Batang Kuis dan Stasiun Araskabu.
Fasilitas yang disediakan dalam kereta api ini adalah fasilitas kenyamanan kereta api eksekutif berupa kereta ber-AC, reclining seat, Wi-Fi, serta layar audio visual.
Proyek kereta api bandara ini merupakan proyek percontohan dan telah dikembangkan di beberapa bandara internasional di Indonesia seperti Jakarta, Yogyakarta, Padang, dan Solo.
Mulai 1 Juli 2024, layanan kereta api ini dilebur ke Lin Sri Lelawangsa, relasi Lin Sri Lelawangsa pun diperpanjang hingga ke Stasiun Bandara Kualanamu.[1]