Nová dvoukolejná koridorová trať začne úpravou výjezdu ze stanice Praha-Smíchov a úpravou a zkapacitněním stávající trati až k portálu tunelu v Praze Hlubočepech, v oblasti Barrandovské spojky. Z Hlubočep vede její trasa převážně v tunelu, který vyústí až za 24,7 km u Berouna. Dále bude nový koridor pokračovat estakádou přes údolí Berounky. Na pražské straně tunelu bude vybudována odbočka na Branický most ve směru Praha-Krč a na berounské straně tunelu bude umožněno realizovat v budoucnu odbočení pro navazující plánovanou vysokorychlostní trať ve směru Hořovice/Plzeň.

Z důvodu provozu jak osobní, tak i nákladní dopravy v tunelu je návrhová rychlost 200 km/h, se snížením před stanicí Praha-Smíchov na 100–120 km/h a před stanicí Beroun na 160 km/h. Z důvodu požární bezpečnosti jsou navrženy dva jednokolejné tunely s propojkami a záchranným místem u Tachlovic. Pro realizaci stavby jsou navrženy šachty na povrch ve třech lokalitách – Slivenec, Tachlovice a Svatý Jan pod Skalou. Šachty budou využívány i pro následný provoz jako technologické a i pro revizní přístup.

Většina ražby tunelů bude prováděna plnoprofilovými tunelovacími stroji TBM v hloubce cca 150 m pod povrchem. Tento způsob ražby se osvědčil na jiném úspěšném tunelovém projektu Správy železnic - tunelu Ejpovice na 3. tranzitním železničním koridoru mezi Ejpovicemi a Plzní. Pro Berounský tunel se předpokládá ražba až čtyřmi stroji TBM, pravděpodobně z jednoho nebo dvou stavenišť v oblasti šachet Tachlovice a Slivenec. Oblasti portálů, záchranný objekt v Tachlovicích, úsek šachta Slivenec – portál Hlubočepy a tunelová odbočka do Krče budou raženy konvenčními metodami tunelování. Zahájení realizace stavby se předpokládá v roce 2028 a dokončení 2036. Celkové odhadované investiční náklady stavby jsou 46 mld. Kč bez DPH.