Esta actuación contemplaba la implantación de una doble vía de alta velocidad en una longitud de 14,6 Km. desde el túnel de Pinar de Antequera hasta el río Pisuerga.
El pasillo ferroviario quedaría soterrado en la zona urbana de Valladolid, en una longitud de 4.680 m., entre la Calle Daniel del Olmo y la carretera de Renedo (junto a la Universidad).
Esta actuación se divide en tres tramos: Pinar de Antequera – Túnel Urbano, Túnel Urbano y Túnel Urbano – Nudo Norte.
Actualmente sólo se han realizado y se están acometiendo aquellas actuaciones necesarias para compatibilizar el paso de la línea de alta velocidad con una futura integración urbana del ferrocarril, por dicho motivo algunas de las actuaciones están siendo cofinanciadas entre la Sociedad VAV y Adif / Adif – Alta Velocidad. La inversión realizada en actuaciones en superficie asciende a 65,35 millones de €, de los que la Sociedad ha sufragado 26,37 millones de € y la E.P.E. Adif Alta Velocidad, 38,98 millones de €.
Esta actuación es la que sufre una mayor modificación respecto a su planteamiento inicial, ya que lo que se plantea en este nuevo convenio es una integración urbana del ferrocarril permeable sin soterramiento.