En 2008, le parcours complet de la ligne demande 36 minutes du nord au sud et 37 minutes du sud au nord. Comme sur toutes les principales lignes du métro, le premier départ a lieu de la tête de ligne à 5 h 30, mais dans le sens sud-nord une première circulation est effectuée au départ de Porte de Versailles à 5 h 30 et précède de deux minutes la première rame venant de Mairie d’Issy.
Le dernier départ pour l’ensemble du parcours a lieu à 0 h 38 de Mairie d’Issy et à 0 h 39 de Porte de la Chapelle, suivi à 0 h 42 dans le sens nord-sud d’un dernier départ limité à Porte de Versailles. Le dernier départ pour l’ensemble du parcours a lieu à 1 h 39 de Mairie d’Issy et à 1 h 40 de Porte de la Chapelle les nuits des vendredis aux samedis, des samedis aux dimanches et des veilles de fête aux jours de fête. L'intervalle moyen entre les rames est de deux à quatre minutes en journée, de cinq à sept minutes en extrême soirée, de quatre à six minutes le dimanche en journée et de dix minutes les nuits des vendredis aux samedis, des samedis aux dimanches et des veilles de fête aux jours de fête après 0 h 30 (après 1 h 15 les nuits des vendredis aux samedis).
De la création de la ligne à 1930, la ligne est équipée de matériel Sprague-Thomson à quatre moteurs, équipé de pantographes (+600 V) et de frotteurs (-600 V), ce qui permettait de réserver les rails de roulement à la signalisation. En 1931, après l'intégration de la ligne au réseau de la CMP, la caténaire Nord-Sud est déposée et les pantographes également. Mais le matériel reste spécifique, notamment pour les couleurs : gris et bleu pour les voitures de 2e classe ; jaune et rouge pour celles de 1re classe. Cette situation perdure jusqu'en 1972.
Comme la ligne 7 est équipée de nouvelles rames MF 67 de juin 1971 à octobre 1973, l'ancien matériel Sprague-Thomson de cette ligne est alors envoyé sur la ligne 12, ce qui permet de réformer le matériel Nord-Sud, quelque peu fatigué. Le dernier train est réformé le 15 mai 1972. La ligne 12 voit circuler ces rames Sprague pendant six ans environ, jusqu'en 1978, où elle est entièrement équipée de rames de type MF 67.
On distingue deux catégories de personnel : les agents en station et les agents de conduite. Les agents de station ont pour mission de tenir la caisse, d'assurer le contrôle des voyageurs ainsi que la gestion des lieux, la vérification des installations et des autres tâches à définir selon les besoins du service. Quelques agents sont par ailleurs détachés pour la durée du service afin d'assurer les relèves de caisses. Les conducteurs assurent la marche des rames. Le service est assuré sur trois roulements de travail (jour, mixte, nuit).
La tarification de la ligne est identique à celle en vigueur sur tout le reste du réseau et la ligne est accessible avec les mêmes abonnements. Un ticket t+ permet un trajet simple quelle que soit la distance, avec une ou plusieurs correspondances possibles avec les autres lignes de métro ainsi que le RER, mais uniquement dans Paris intra-muros pour ce dernier.
Le financement du fonctionnement de la ligne (entretien, matériel et charges de personnel) est assuré par la RATP. Cependant, les tarifs des billets et abonnements dont le montant est limité par décision politique ne couvrent pas les frais réels de transport. Le manque à gagner est compensé par l'autorité organisatrice, le STIF, présidé depuis 2005 par le président du Conseil régional d'Île-de-France et composé d'élus locaux. Il définit les conditions générales d'exploitation ainsi que la durée et la fréquence des services. L'équilibre financier du fonctionnement est assuré par une dotation globale annuelle aux transporteurs de la région grâce au versement transport payé par les entreprises et aux contributions des collectivités publiques.
La ligne 12 est une ligne au trafic moyen du réseau parisien : le nombre total de voyageurs transportés représente moins de la moitié de la fréquentation de la ligne 1 et environ les deux-tiers des lignes 6 et 13. De 1992 à 2004, le trafic est en augmentation de 0,5 %, ce qui place la ligne en onzième position en termes de croissance sur le réseau (hors ligne 14).
Année | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 |
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Nombre de voyageurs | 71,7 | 69,3 | 68,6 | 59,6 | 63,3 | 64,6 | 67,6 | 69,8 | 73,6 | 73,8 | 74,4 | 70,9 | 72,1 |
Les stations les plus fréquentées desservies par la ligne sont (en trafic annuel, toutes lignes incluses) Saint-Lazare (34,53 millions) et Montparnasse - Bienvenüe (29,46 millions). En 1998, le trafic quotidien atteint 245 364 voyageurs en moyenne chaque jour ouvrable, 162 937 le samedi et 93 866 le dimanche.