路线起于醴潭高速设计桩号K7+500处（主线收费站西2.45km），跨渌水、经醴陵市东富镇、孙家湾，仙岳山，在长寿桥（醴茶高速K12+500）与醴茶高速相交，而后在范家洲跨铁水、沿神福港南、石亭南、早禾冲水库南，在株洲航电枢纽上游约4km处跨湘江，经三门镇区北侧，在竹霞与京港澳高速相交，经谭家山南、钢铁水库北，在吟江跨涓水，经射埠、乌石、梅桥、山枣，在粮桔村附近上跨G320，经栗山镇北侧，跨虞唐河，经虞唐镇北西侧，新建人形山隧道（655m）穿越西侧山体进入双峰县梓门桥镇境内，在梓门桥车头湾南侧跨越涟水支流测水，新建新屋里隧道（1800m）穿越西侧山体后，进入杏子铺镇境内，经朱木塘、杏子铺镇南欧源塅，再经丰瑞、增桥，终于沪昆高速与娄新高速相交的娄底枢纽互通（对应沪昆高速公路主线桩号约为K1156），与沪昆高速相交、与娄新高速顺接。
路线全长154.20km。，估算总投资约209.8亿元，全线采用双向四车道高速公路技术标准建设。
