Kereta api ini diresmikan pada tanggal 1 November 2016 di Stasiun Cirebon dengan layanan kelas eksekutif dan bisnis.[2] Peresmian kereta api ini pun dihadiri oleh sejumlah pejabat dari pemerintah Kabupaten dan Kota Cirebon serta pimpinan dari Daerah Operasi III Cirebon. Pada awalnya, total waktu tempuh dari kereta api ini rata-rata 15 jam 53 menit.[3] Bersamaan dengan mulai dioperasikannya kereta api ini, jadwal keberangkatan Kereta api Logawa dari Stasiun Jember juga dimundurkan sebanyak 1 jam 10 menit.[2]
Pasca pemberlakuan Gapeka 2017, total waktu tempuh dari kereta api Ranggajati dipersingkat menjadi rata-rata 15 jam.[4] Kemudian, pasca pemberlakuan Gapeka 2021, total waktu tempuhnya kembali dipersingkat menjadi rata-rata 14 jam 5 menit dengan peningkatan laju maksimum dari yang sebelumnya 90 km/jam menjadi 100 km/jam.[5] Pasca pemberlakuan Gapeka 2023, total waktu tempuhnya dipersingkat lagi menjadi rata-rata 13 jam 43 menit.[6]
Pada tanggal 1 November 2024, bertepatan dengan ulang tahunnya yang ke-8, layanan kelas bisnis pada kereta api ini diganti dengan kelas ekonomi generasi terbaru hasil modifikasi dari Balai Yasa Manggarai.[7] Pasca pemberlakuan Gapeka 2025, kereta api ini melayani naik turun penumpang di Stasiun Ngawi dan total waktu tempuh dari kereta ini kembali dipersingkat menjadi rata-rata 13 jam 32 menit.[8]
Kirim Rangkaian TS 35 rute Jatinegara–Cirebon untuk persiapan Kereta api Ranggajati dan Kereta api Cirebon Fakultatif per 11 Januari 2026 mendatang.
Pada 11 Januari 2026, kereta api Ranggajati mengalami perubahan sarana dengan menggunakan rangkaian kereta berjenis baja nirkarat generasi kedua keluaran tahun 2025 buatan PT INKA. Kereta api Ranggajati merupakan salah satu kereta api yang telah menggunakan rangkaian kereta campuran baja nirkarat generasi terbaru di lintas Tapal kuda Jawa Timur.[9][10] Sebelumnya terdapat kereta api Logawa yang sempat menggunakan rangkaian kereta ekonomi generasi terbaru, tetapi mengalami penurunan kualitas sarana menjadi kereta ekonomi premium berjenis baja nirkarat.
Rangkaian kereta api Ranggajati terdiri dari empat hingga lima kereta kelas eksekutif, lima kereta kelas ekonomi, satu kereta makan, dan satu kereta pembangkit. Pada hari-hari tertentu, rangkaian kereta api ini juga digunakan oleh kereta api Cirebon Fakultatif untuk melayani relasi Cirebon–Gambir pulang-pergi.[11]
Berdasarkan grafik perjalanan kereta api 2025 per 1 Februari 2025, kereta api Ranggajati melayani pemberhentian penumpang di stasiun-stasiun berikut.[12]
Pada tanggal 17 Desember 2019, kereta pembangkit dari kereta api ini mengalami gangguan sesaat sebelum memasuki Stasiun Madiun sehingga menyebabkan pendingin ruangan di dalam kereta tidak berfungsi. Dalam keterangan resminya, Manager Humas KAI Daerah Operasi VII Madiun pun meminta maaf atas gangguan tersebut dan menyatakan bahwa para penumpang telah diberikan pemulihan layanan.[13]
Hanya berisi layanan kereta api yang dioperasikan oleh induk perusahaan. Untuk layanan yang dioperasikan oleh anak perusahaan, lihat Templat:KAI Commuter untuk layanan KAI Commuter, Templat:KAI Bandara untuk layanan KAI Bandara dan Templat:KCIC untuk layanan KCIC/Whoosh
