1970年5月7日日本車輌製の4次車で、昭和44年度第3次債務で長野運転所へ配置された。同一ロット51・52・512・513のうち、51・512・513が長野へ配置されている。長野へは急行「きそ」「ちくま」「越後」の幹線急行の冷房化のため投入された。これら急行は中央西線の電化後も引き続き気動車で残り、架線下気動車急行で暫く活躍したが、「53-10改正」でこれらが全て電車化されることになり、当車は1978年10月4日付けで向日町運転所へ転属した。向日町では京都発着の急行「しらはま」「志摩」で活躍したが、関西本線電化の1982年5月で京都発着の関西本線方面急行の減量が行われ、この時に1982年7月11日付で和歌山へ転出した。和歌山では急行「きのくに」で活躍したが長続きせず、「60-3改正」で急行「きのくに」が廃止されると1985年3月14日付で再び向日町へ戻った。同改正では宮原区の運用が向日町へ移管され、逆にそれまで向日町で担当していた急行「志摩」「紀ノ川」が廃止されると、元宮原区担当の急行「みささ・みまさか」「たかやま」で活躍するようになった。そしてそのままJR西日本へ継承された。JR化後は1989年に急行「みささ・みまさか」が廃止され、代替として急行「砂丘」が増発されたため、当車は1989年3月8日付で鳥取へ転出した。しかし当時鳥取ではキハ65が飽和していたことに加え、JR四国からもキハ65を購入し鳥取へ配置されたことから当車は波動用車両の種車として活用されることになり、1989年12月12日付で「エーデル丹後」系統の増結車「シュプール＆リゾート」へ改造され、「キハ65 712」へ改番され、向日町へ配置された。改造当初は電車との併結機能が準備工事とされ「700番台」となっていたが、1年経たずして1990年9月3日付で電車併結対応改造が施され、「キハ65 612」へ改番された。その後は主に臨時列車・波動用で長く活躍したが、老朽化のため2010年10月15日付で廃車となった。

前面は、助手席側の窓が展望を考慮した大型窓へ変更されている。それに伴い貫通扉の窓も大型化されている。正面窓上の通風口はエーデルシリーズでは珍しく残存している。ワイパーは強化型のWP50へ更新されており、それに伴い正面窓下手すりが短くなっているのは関西地区の標準であるが、キハ65でこれを施工した車両は少なかった。「シュプール＆リゾート」改造時にヘッドライト周りとジャンパ栓・連結器等が改造されている。タイフォンは500番台特有のシャッター式となっており、0番台が種車の「611」とは容易に区別が出来る。
側面では、前位側の乗降扉が埋められている。また、客室窓がサイズはそのまま固定窓化されている。後位側に便所・洗面所が設置されたので、側窓2枚分が埋められ、便所窓が追設されている。改造により、側面の客室用強制換気口が移設されている。4VK発電ユニットが撤去されたので、側面にあった吸気口も撤去されている。
屋根上は、換気扇が2箇所追設されている。
床下機器は、便所が設置されたのでデッキ側に汚物処理装置が設置され、その部分にあった接触器箱が元4VKが設置されていた場所へ移設されている。便洗面所用の水タンクは室内に設けられたため、床下に水タンクはない。台車は、北陸本線で電車と併結し高速運転を行うことから、後年のキハ181系と同様、軸箱支持方式がリンク式からペデスタル式へ変更されている。

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