程于2009年初全面动工，范围自葆祯路至正义路。除了进行中的地下化高雄车站新建工程，鼓山车站预定恢复客运，以及原本已废止的三块厝车站预定复站外，亦计画增设四个通勤车站（内惟、美术馆、民族、科工馆；以上站名皆为暂定），第二期工程（新左营车站以南，葆祯路至大中路）全长约2公里，两期工程已于2018年10月14日第一阶段完工通车。此外近年来亦开始检讨高雄临港线的转型与存废问题，曾于2003年开行观光列车「嘟嘟列车」，并增设新光车站简易月台，不过已于2006年5月8日停驶，后在原临港线用地上兴建环状轻轨。