Tuyến có tổng chiều dài khoảng 120 km, đi qua 4 địa phương gồm Hà Nội, Bắc Ninh, Hải Phòng và Quảng Ninh. Điểm đầu đặt tại khu vực Trung tâm Hội chợ Triển lãm Quốc gia (Cổ Loa, Đông Anh), điểm cuối nằm tại khu công viên công cộng phường Tuần Châu, đối diện Khu đô thị Vinhomes Hạ Long Xanh.

Toàn tuyến chỉ khoảng 4 km đi trên mặt đất, còn lại 116 km là cầu cạn, cầu vượt sông và vượt các tuyến giao thông hiện hữu. Quy mô này đồng nghĩa với việc hơn 3.400 trụ cầu sẽ được xây dựng dọc tuyến. Tuyến đường cũng sẽ vượt qua nhiều con sông lớn như sông Đuống, sông Thái Bình, sông Kinh Thầy, sông Đá Vách và sông Uông.

Dự án được đầu tư theo tiêu chuẩn đường sắt tốc độ cao hiện đại với đường đôi, khổ tiêu chuẩn 1.435 mm và hệ thống điện khí hóa. Tốc độ thiết kế tối đa trên tuyến chính đạt 350 km/h, trong khi đoạn qua khu vực nội đô Hà Nội được điều chỉnh xuống 120 km/h nhằm đảm bảo an toàn khai thác. Với thông số này, thời gian di chuyển giữa Hà Nội và Quảng Ninh dự kiến chỉ còn khoảng 23 phút, thay vì 2 – 3 giờ như hiện nay bằng đường bộ.

Tổng mức đầu tư của dự án ước tính khoảng hơn 147.000 tỷ đồng (5,6 tỷ USD), chưa bao gồm hơn 10.000 tỷ đồng chi phí giải phóng mặt bằng do ngân sách Nhà nước đảm bảo. Đây là một trong những dự án đường sắt có quy mô vốn lớn nhất khu vực phía Bắc.

Dự án do CTCP Đầu tư và Phát triển đường sắt cao tốc VinSpeed (thuộc Tập đoàn Vingroup) làm chủ đầu tư.

Để giải bài toán huy động vốn, theo đề xuất của doanh nghiệp, cơ cấu nguồn vốn đầu tư vào dự án này sẽ được chia thành hai phần : vốn chủ sở hữu chiếm khoảng 15% (tương đương 22.000 tỷ đồng – 840 triệu USD) và vốn vay huy động chiếm khoảng 85% (tương đương 125.000 tỷ đồng – 4,75 tỷ USD).

Phần 85% vốn vay nằm trong Chương trình tín dụng đầu tư hạ tầng điện, giao thông và công nghệ chiến lược. Đây là gói tín dụng quy mô lớn của Ngân hàng Nhà nước Việt Nam với sự tham gia của nhiều ngân hàng thương mại.

Về mặt công nghệ, VinSpeed đã ký kết Thỏa thuận Hợp tác Chiến lược Toàn diện với Siemens Mobility (Đức) để cung cấp và chuyển giao công nghệ đoàn tàu Velaro Novo cùng hệ thống tín hiệu, thông tin và cấp điện. Tàu Velaro Novo hiện đang được sử dụng tại Tây Ban Nha, Trung Quốc, Nga, Bỉ (Eurostar), Anh và hệ thống ICE3 tại Đức.

Theo kế hoạch, dự án sẽ khởi công vào ngày 12/4/2026 và dự kiến hoàn thành vào năm 2028.