阶段全长24.78公里，全线设高架车站八座（B1～B8站）、地下车站十二座（B9～B20站），共二十座车站。其中高架段长约10.3公里，地下段长约14.48公里，并设置一座具五级维修功能之龙井机厂。路线起自临港路（台17线）往南并以高架型式向东转至台湾大道，经过台铁海岸线，并于过龙井机厂后的国际街转为地下段，以地下形式穿越台中市区，其中自地下连续穿越筏子溪、台湾高速铁路、中山高速公路、及台74线，并于文心路口与绿线的市政府站共站，採地下－高架之转乘，之后继续直行台湾大道直至建国路口转行新民街，与台中车站