作为我国铁路客运专线规划里东西向的主干线之一，杭长昆客运专线将提前于2009年开工。按照线路设计最高时速，四五年之后，通过高速铁路客运专线，长沙到杭州只需3小时左右，长沙到上海只需要4小时，长沙到昆明也不超过4小时。
这条铁路在长沙将与武广客运专线、京广铁路交汇，长沙因此将升级为一个铁路枢纽城市。
长沙-昆明段的线路走向为：自长沙南站（暮云市）引出后向西，跨湘江，经韶山（韶山与湘乡之间）、娄底（南侧），穿越雪峰山脉，至怀化（南侧），随后沿沪昆线经芷江、新晃进入贵州省境内；继续向西经玉屏、三穗、凯里、贵定引入拟建的贵阳北站长昆车场；之后经安顺、黄果树、盘县进入云南省，经富源、曲靖引入拟建的昆明南站长昆车场，线路全长1138公里，其中湖南境内408公里。
杭长昆客运专线是规划中的沪昆客运专线的一部分。
沪昆客运专线从上海经杭州、南昌、长沙向西延伸至昆明，连接京沪高速铁路、京广深客运专线和多条南北铁路干线，是一条线路里程最长的东西向客运专线，全线长2066公里，其中湖南境内491公里。
目前，沪昆铁路客运专线的线路走向均系初步方案。沪昆铁路客运专线杭州-长沙段的预可研工作由中铁四院、中铁一院编制，长沙-昆明段的预可研工作由中铁二院、中铁三院编制。根据中铁四院和中铁二院提供的线路走向初步方案，杭州-长沙段沿沪昆既有线路走向进入长沙，引入武广客运专线在建的新长沙站。长沙-昆明段自长沙南站（暮云市）引出后向西。
专家估算，杭州-长沙段项目投资预估算总额为1161亿元，每正线公里1.31亿元，我省境内投资约140亿元（包括长沙枢纽），计划2009年开工建设，总工期4年；长沙-昆明段项目投资预估算总额为1616亿元，每正线公里1.42亿元，我省境内投资约527亿元（包括长沙枢纽），计划2009年开工建设，总工期5年。这两段客运专线的牵引种类为电力，行车速度目标值为350公里/小时。届时，湖南境内时速高达350公里/小时的高速铁路超过1000公里。
记者在会议现场获悉，作为杭长昆客运专线湖南段的主要部分，长沙-怀化段铁路的线路如何规划设计，成为专家们讨论的焦点。
中铁二院对长沙－怀化段提出经娄底方案，经娄底、邵阳方案和经邵阳方案等三个可比研究方案。
其中，经娄底方案为，线路自长沙南站引出后，先后于韶山国家风景名胜区南侧边缘、娄底市南侧设韶山南、娄底南站，之后绕避煤矿采空区，经冷水江市南侧，于新化紫鹊界梅山龙宫国家级风景名胜区南侧穿越雪峰山，然后接入怀化高速站，线路全长310公里；
经娄底、邵阳方案为，线路自长沙南站引出，经韶山、娄底、邵阳至怀化，该方案线路全长324公里。其中，邵阳至怀化，线路需穿越雪峰山脉东南边缘的虎形山，分别研究了虎形山21公里长隧、10公里短隧方案。经比选，推荐10公里短隧方案；
经邵阳方案为，线路自长沙南站引出，经湘潭、湘乡至邵阳北，邵阳北至怀化高速站间线路走向同经娄邵方案，线路全长324公里。
中铁二院推荐经娄底方案。“经娄底、新化取直方案线路顺直，投资节省，且通过娄邵线提速改造，并修建与娄底南站之间的联络线，可开行邵阳至长沙方向的城际快车，同时该线与怀邵衡、娄邵提速改造铁路组成娄底-怀化-邵阳三角区域，覆盖面广，吸引客流量大，优势明显，予以推荐。”
中铁三院提出的推荐线路也基本类似，为线路经娄底南、涟源南、冷水江、新化南，经北斗溪穿越雪峰山，引入怀化站，线路全长194.54公里。
