交流電化の実用化により1961年の常磐線、鹿児島線で交流電化開業した。交直車上切り替え方式を採用し、国鉄初の交直流近郊型電車となり、新性能電車として初めて両開き3扉の形態を確立した。また50Hz、60Hzともに対応することもできる。

JR化後も九州および常磐線エリアを中心に残るも、2016年には常磐線からの定期運用から離脱、その後廃車となった。

1989年にはステンレス車体、ボルタレス車体を身にまとった1500番台が登場。外見は211系と同じようなものであるが、在来車との併結が前提のため、制御方式は抵抗制御。なお、1500番台の平成元年以降の増備車は50Hzのみに対応している。

1991年には七尾線電化開業に伴い113系に交流機器を載せた800番台が登場した。これらは、北陸地域色の塗装が施されている。（2016年ごろより廃車が進む) 

※当サイトでは0番台、800番台などの2015年以降九州地方で運用されていないものについては扱っていない。

九州内では一部の地域を除き、ほぼすべての地域で415系は運用されている。関門、福岡、熊本、佐賀、長崎、大分などの北部九州では大分所属の100番台、南福岡所属の1500番台が主となり、鹿児島地区では鹿児島所属の500番台がそれぞれ活躍している。宮崎地区では都城発着の鹿児島車を除いて定期運用は存在しないが、鹿児島車の小倉入場の際に通過する。下関～門司～小倉間の関門海峡は交直流電車以外での運用が出来ないため、この区間の定期旅客列車に限っては全てこの415系が用いられる。九州で活躍する500番台は全車勝田地区（常磐線など）でかつて活躍しており、513編成～517編成は国鉄時代に九州に転属、507編成、520編成と1500番台の1501編成は2008年にJR東日本にて廃車となり、JR九州へ譲渡後、車籍復活するという経緯で今日を迎えている。

2020年より821系の新規導入に伴う100番台および500番台に運用離脱、廃車などが逐次始まっている。

415系（九州内）の足跡