k1502次列车途经站点时刻表如下：
昆明（20:18）——曲墙（22:01-22:06）——宣威（23:11-23:16）——龙翔（次日00：46-次日00：52）——贵阳（次日03：56-次日04：32）——重庆西（次日08：05-次日08：42）——南充北（次日10：36-次日10：43）——南部（次日11：22-次日11：27）——圆中（次日11：42-次日11：47）——广元（次日12：57-次日13：23）。
到陇南（次日15：00-次日15：04）——渭源（次日17：44-次日17：57）——兰州（次日19：40-次日20：06）——武威（次日23：51-次日23：57）——金昌（第三天00：42-第三天00：48）——张掖（第三天02：41-第三天02：46）——清水（第三天04：12-第三天04：15）——嘉峪关（第三天05：15-第三天05：23）。
到柳园（第三天08：31-第三天08：33）——哈密（第三天11：52-第三天11：58）——吐鲁番北（第三天17：15-第三天17：17）——乌鲁木齐（第三天19：18-第三天19：18）。
k1502次列车的发展历史：
云南一直没有开行去往西北地区的列车，铁路旅客去往甘肃和新疆地区需要在成都或西安中转。2014年7月1日，中国铁路调整列车运行图，昆明铁路局增开了昆明至乌鲁木齐的K1502/1503、K1504/1501次列车，经广昆、成昆、宝成、陇海、兰新线运行，途经峨眉山、宝鸡、张掖和嘉峪关等旅游地区。
2016年8月1日，配合乌鲁木齐铁路局调整列车运行图，K1502/1503、K1504/1501次列车改为乌鲁木齐站始发终到。2017年10月12日，全线开通后的兰渝铁路实施新的列车运行图，K1502/1503、K1504/1501次列车于昆明至兰州间由成昆、宝成、陇海线改经由沪昆、川黔、兰渝线运行，运行时间大幅压缩，单程比此前提速近11小时。
2018年1月25日，配合渝贵铁路正式开通，K1502/1503、K1504/1501次列车于重庆西至贵阳段改经渝贵线运行，单程比此前提速约8小时。2021年6月25日，K1502/1503、K1504/1501次列车于乌鲁木齐至哈密间改经由兰新客专线运行。