Về cơ bản, hướng và vị trí của tuyến đường sắt đô thị trùng với tuyến đường sắt quốc gia hiện có. Duy chỉ có 2 đoạn vị trí tim tuyến đường sắt mới không trùng với tuyến đường sắt hiện có là đoạn phía Nam ga Hà Nội từ phố Khâm Thiên đến đường ngang ngõ Nhà Dầu (dài khoảng 230m) vị trí tim đường dịch về phía Đông và đoạn từ phố Trần Phú đến ngã ba Phùng Hưng - Lê Văn Linh (dài 685m) tim tuyến dịch về phía Đông (phố Phùng Hưng).
Đoạn tuyến này có chiều dài 7,5km đi qua địa bàn 6 quận là Hoàng Mai, Thanh Xuân, Đống Đa, Hai Bà Trưng, Ba Đình, Hoàn Kiếm. Thời gian thực hiện dự án từ 2013 - 2020, bằng nguồn vốn ODA, trong đó, công tác giải phóng mặt bằng và tái định cư được thực hiện từ 2013 - 2017.
