北海道新幹線開業により青函トンネルを含む約82キロが新幹線と在来線の共用走行区間となり、架線電圧が在来線用の交流2万ボルトから新幹線用の交流2万5000ボルトへと変更される。 この北海道新幹線開業に伴う青函トンネルの架線昇圧に伴い、従来の電気機関車は使えなくなり、新型JR貨物EH800形電気機関車は日本貨物鉄道（JR貨物）保有のため、「北斗星」は2015年3月13日で定期運行が終了し（同年8月22日で完全廃止）、「急行はまなす」と共に2016年3月に予定されている北海道新幹線開業前に廃止となる公算が極めて大きいとの見方から存続問題に関心が集まっていた。2014年8月、北海道、青森県、岩手県の幹部が国土交通省を訪れ寝台特急「カシオペア」や「北斗星」の存続をJR北海道などに働き掛ける様に求める要望書を手渡したものの、結局「はまなす」・「白鳥」・「スーパー白鳥」と共に運行を終了する事が2015年9月16日にJR北海道・東日本の連名で公表された。2016年3月20日の札幌発を最後に廃止される。