Stavební práce budou zahrnovat kompletní rekonstrukci železničního svršku a spodku na přibližně 7,1 kilometru dlouhém úseku, dále mostů a propustků, zabezpečovacího a sdělovacího zařízení, trakčního vedení a všech ostatních technologií. Na zastávce Srbsko se vybudují nová, bezbariérová nástupiště a podchod, rekonstrukcí projde také přilehlý přejezd. Pro zajištění větší kapacity trati a tím i spolehlivosti dopravy dojde zhruba v polovině úseku k vybudování nové odbočky Lom, která umožní vlakům přejíždět z jedné koleje na druhou. Pro zvýšení bezpečnosti provozu dojde k sanaci a zajištění skalních masivů nad tratí zejména v okolí obce Tetín.

Realizací stavby se rychlost vlaků zvýší nejprve na 100 km/h, po aktivaci ETCS pak na 120 km/h. Soupravy s naklápěcí skříní zde budou moci jezdit ještě rychleji. Práce budou probíhat za jednokolejného provozu, s omezením výluk na nutné minimum. Vlastní stavba by měla začít na podzim příštího roku, hotovo pak bude do poloviny roku 2026.

Správa železnic použije při hodnocení zakázky i jiná kritéria než pouze nabídnutou cenu. Cílem je kladně hodnotit ty nabídky uchazečů, které pozitivně ovlivní kapacitu a spolehlivost dráhy během stavby, například zkrácením potřebných výluk. Dále budou hodnocena opatření, která budou předcházet vzniku mimořádných událostí a která omezí jiné negativní vlivy stavby na okolí během provádění stavebních prací.

Projekt s názvem Optimalizace trati Karlštejn (mimo) - Beroun (mimo) bude navržen ke spolufinancování Evropskou unií z Nástroje pro propojení Evropy (CEF). Národní financování zajistí Státní fond dopravní infrastruktury.