Dự án trên được đầu tư theo hình thức đối tác công tư (PPP), loại hợp đồng BOT với mức tổng đầu tư 3.271,09 tỷ đồng tại thành phố Tuyên Quang, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang và huyện Đoan Hùng, huyện Thanh Ba, thị xã Phú Thọ, tỉnh Phú Thọ.
Theo phạm vi đầu tư, dự án được đầu tư xây dựng mới đường cao tốc Tuyên Quang-Phú Thọ với tổng chiều dài khoảng 40,2km (địa phận tỉnh Tuyên Quang khoảng 11,63 km; địa phận tỉnh Phú Thọ khoảng 28,57km).
Điểm đầu của Dự án là km 0+00 (Quốc lộ 2-km 127+500) thuộc xã Lưỡng Vượng, thành phố Tuyên Quang, tỉnh Tuyên Quang. Điểm cuối km 40+200 kết nối với nút giao IC9 đường cao tốc Nội Bài-Lào Cai thuộc thị xã Phú Thọ, tỉnh Phú Thọ.
Dự án sử dụng nguồn vốn ngân sách trung ương, vốn ngân sách địa phương, vốn chủ sở hữu, vay tín dụng. Trong đó, ngân sách trung ương khoảng 500 tỷ đồng; ngân sách địa phương khoảng 10,79 tỷ đồng; vốn chủ sở hữu và vay tín dụng khoảng 2.760,3 tỷ đồng.
Thời gian và tiến độ thực hiện dự án theo quyết định phê duyệt là từ năm 2019 - 2023, bao gồm việc giải phóng mặt bằng và đầu tư xây mới cao tốc Tuyên Quang - Phú Thọ kết nối với cao tốc Nội Bài - Lào Cai. Thời gian dự kiến thực hiện thu giá dịch vụ sử dụng đường bộ hoàn vốn là 19 năm 2 tháng (từ 2023 đến năm 2042).
Mục đích của việc đầu tư dự án nhằm đáp ứng nhu cầu vận tải ngày càng tăng cao, giảm ùn tắc, tai nạn giao thông trên tuyến Quốc lộ 2; rút ngắn thời gian vận chuyển, kết nối giữa tỉnh Tuyên Quang, Phú Thọ với mạng lưới giao thông trong khu vực và hệ thống giao thông quốc gia, nâng cao hiệu quả khai thác của tuyến đường cao tốc Nội Bài-Lào Cai; tạo bước phát triển đột phá về kinh tế-xã hội, thúc đẩy phát triển du lịch của tỉnh Tuyên Quang, tỉnh Phú Thọ nói riêng và khu vực trung du, miền núi phía Bắc nói chung; đảm bảo an ninh quốc phòng, phù hợp với quy hoạch, định hướng phát triển giao thông vận tải của cả nước.
Thủ tướng Chính phủ yêu cầu UBND tỉnh Tuyên Quang (cơ quan nhà nước có thẩm quyền đối với dự án) chịu trách nhiệm toàn diện về các thông tin , số liệu trong báo cáo nghiên cứu tiến khả thi dự án, cũng như các thông tin báo cáo tiếp thu, giải trình ý kiến của các Bộ, ngành có liên quan, bảo đảm tính khả của dự án...