キハ80系をベースに、勾配線区のスピードアップを目的に開発され、1968年に登場しました。
中央西線の特急「しなの」や奥羽本線の特急「つばさ」に投入され、日本の山岳線の高速化に挑みました。
前記の山岳線の電化に伴い、他線区に転属となりました。
その後は、中国・山陰地区・四国地区の特急列車で活躍しました。
1972年には、四国の特急「しおかぜ」「南風」の新設により、キハ181が投入されました。
その後、四国を駆け巡り、瀬戸大橋開通時の1989年に「しおかぜ」「南風」の岡山発着時に増発すると、車用が不足する事態も発生しました。
しかし、1991年に2000系の投入で順次置換えが進み、1993年の松山電化で定期運用を終了し、四国からは全廃となりました。
中国・山陰地区では、1976年の時点で陰陽連絡特急の「やくも」「おき」に使用されました。
1982年に伯備線の電化が完成すると、「やくも」の運用から撤退すると同時に食堂車キサシ181も消滅しました。
その後、2010年の特急「はまかぜ」の定期運用の終了まで活躍しました。
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