1. Abschnitt: Baumkirchen – Knoten Radfeld

Das Kernstück dieses Abschnitts, der knapp 16 Kilometer lange Münsterertunnel Radfeld – Jenbach, wurde 2006 bis 2009 gebohrt^[6] und ist der derzeit längste Tunnel Österreichs.

Der Abschnitt Kundl – Baumkirchen^[7] wurde am 26. November 2012 eröffnet. Die Länge der neuen Strecke beträgt 40 Kilometer wovon 34,5 Kilometer in Tunneln und Wannen verlaufen.^[8]

Aus dem Bahnhof Wörgl Kundl heraus wird die Bestandsstrecke um ein Beschleunigungsgleis ergänzt und zur viergleisigen Verknüpfung Radfeld aufgefächert. Die Neubaustrecke sinkt anschließend zwischen den Bestandsstreckengleisen ab und verläuft ab Radfeld nach einer kurzen Unterflurwanne in den Münsterertunnel. Während des Baus war dieser Tunnel in mehrere Abschnitte unterteilt, der erste war der 11,5 Kilometer lange Abschnitt Radfeld – Wiesing. Nach Unterquerung des Inns geht dieser in den 4,5 Kilometer langen Bereich Wiesing – Jenbach über und taucht nach Unterquerung des Bahnhofs Jenbach im Verknüpfungsbauwerk Stans wieder zwischen den Bestandsstreckengleisen auf. Danach sinkt die Trasse abermals ab und führt in den etwa 15,8 Kilometer langen Terfnertunnel, der sich aus zwei Tunneln und einer Galerie zusammensetzt. In einem Teil des Tunnels wurde ein drittes Gleis errichtet, um Überholfahrten zu ermöglichen und damit die Streckenkapazität zu erhöhen. Das Gleis wurde aber noch nicht in Betrieb genommen. Nachdem die Strecke den Bahnhof Fritzens-Wattens und den Fritzener Bogen unterquert hat taucht sie in der Verknüpfung Baumkirchen mittig zwischen den Bestandsgleisen auf und teilt sich in Richtung Brenner/Verona (Umfahrung Innsbruck) bzw. Innsbruck/Arlberg (Bestandsstrecke).

Die Entwurfsgeschwindigkeit der Neubaustrecke beträgt 250 km/h.^[4] Die anfangs vorgesehene Höchstgeschwindigkeit von 200 km/h wurde von den ÖBB gegen politischen Widerstand auf 220 km/h erhöht.^[9] Bei Probefahrten zwischen Baumkirchen und Stans wurden sogar 250 km/h erreicht. Allerdings ist die Fahrzeit 2012/13 bei den meisten Zügen im Vergleich zum Fahrplan 2011/2012 identisch geblieben, da sonst ein Trassenkonflikt mit dem Nahverkehr entstünde. Ab der Fahrplanperiode 2013/14 wurde dies bereinigt, die ÖBB-Railjet-Züge fahren auf der Neubaustrecke nun mit bis zu 220 km/h.

• Baufortschritt 2010–2013
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  Fertiger Rohbau der Galerie Terfens
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  Blick nach Westen zwischen Kundl und Radfeld: abgetragener Bestand rechts, Neubau als vorübergehende Betriebsstrecke links
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  Tunnelbaustelle bei Radfeld
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  Blick nach Osten: Mittelgleise = Ende des Tunnels Wiesing-Jenbach > Verknüpfung Stans. Außengleise = Bestandsstrecke neu seit 15. August 2011
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  Neue Bestandsstrecke mit Hst. Stans, im Hintergrund alte Bestandsstrecke
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  Alte Bestandsstrecke mit ehemaliger Hst. Stans
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  Teilweise abgetragene alte Bestandsstrecke, östlich von Stans
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  Blick nach Osten bei Stans: Altbestand links, Neubestand rechts mit provisorischem Anschluss
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  Dieselbe Stelle, vier Monate später: Altbestand links bereits abgebaut
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  Dieselbe Stelle, zwei Jahre später: alte Autobahnunterführung zugeschüttet und begrünt
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  Anbindung Baumkirchen: Die Neue Unterinntalbahn taucht hier wieder auf. Gerade weiter geht es zur Umfahrung Innsbruck, rechts zur Bestandsstrecke nach Innsbruck Hbf

2. Abschnitt: Knoten Radfeld – Verknüpfung Schaftenau

Der zweite Ausbauschritt betrifft die rund 19 km lange Strecke zwischen dem bereits fertiggestellten ersten Bauabschnitt mit dem Knoten Radfeld/Kundl und der geplanten Verknüpfungsstelle Schaftenau in Langkampfen.^[10]

Für den Abschnitt soll 2016^[veraltet] die Trassensicherung und vertiefende Planung sowie Umweltverträglichkeitsprüfung starten.^[11][12]

Die nun fixierte Trasse wird bei Schaftenau aus der Bestandsstrecke ausgeleitet und in mehreren kürzeren Tunneln und Wannen entlang der Inntal Autobahn A 12 geführt. In einem fast zehn Kilometer langen Tunnel verläuft die Strecke anschließend entlang des südlichen Angerbergs, unterquert den Inn, die A 12 sowie das Ortsgebiet von Kundl und taucht danach in Mittellage zwischen den Bestandsstreckengleisen auf, um in die Verknüpfung Radfeld einzumünden.^[13]

3. Abschnitt: Verknüpfung Schaftenau – Verknüpfung deutsches Inntal

Die Weiterführung der Strecke Richtung München wird derzeit geplant und in einem grenzüberschreitenden Prozess umgesetzt. In einem Bürgerbeteiligungsverfahren wird von ÖBB und DB aktuell (Mai 2016)^[veraltet] der als Brennernordzulauf bezeichnete Abschnitt zwischen den geplanten Verknüpfungsstellen Schaftenau und deutsches Inntal untersucht und eine Trasse herausgearbeitet.^[14]

Die geplante Strecke wird rund 30 km lang und soll für 230 km/h Mischverkehr (Güter- und Personenverkehr) ausgelegt sein.^[15]

4. Abschnitt: Verknüpfung deutsches Inntal – Verknüpfung Rosenheim – Grafing

Der weitere Planungsraum umfasst den Neubau einer Strecke zwischen der Verknüpfungsstelle deutsches Inntal und der Verknüpfung Rosenheim. Für die optimale Situierung der Knoten und die Planung der weiteren Ausbauschritte in Richtung München/Mühldorf am Inn und Salzburg sollen die bestehenden Bahnachsen sowie mehrere Korridore untersucht werden. Die Strecke München–Mühldorf wird dabei als zukünftige TEN-Achse ebenso berücksichtigt wie die direkte Strecke München–Rosenheim und die für den ÖBB-Inlandsverkehr wichtige, aber derzeit nur mit 160 km/h befahrbare Strecke Rosenheim–Salzburg.^[16] Im Juli 2019 wurden fünf mögliche Streckenführungen durch das bayerische Inntal bei Rosenheim vorgestellt.^[17]

Im Entwurf des deutschen Bundesverkehrswegeplans 2030 wird als vordringlicher Bedarf die Errichtung einer Neubaustrecke von Grafing bis Großkarolinenfeld sowie die Westumfahrung Rosenheim von Großkarolinenfeld bis Brannenburg und zwei zusätzliche Gleise von Brannenburg über Kiefersfelden bis zur Grenze bei Kufstein vorgesehen. Zusätzlich soll eine Blockverdichtung zwischen München-Trudering und Grafing umgesetzt werden.^[18]

Auch dieser rund 40 Kilometer umfassende Teil der Neubaustrecke soll mit 230 km/h befahrbar sein.^[19]