为将极大地缓解京顺路等道路的交通压力。线路东起顺义河东地区，跨过潮白河到达顺义城区，随后转向西南，经过新的中国国际展览中心、天竺地区，到达望京。一期工程西段则向西穿过奥林匹克公园，经过学院路地区，到达清华东路西口。二期规划由清华东路西口站继续西延，下穿清华大学校园，经圆明园站（4号线），最终到达西苑（4号线、16号线），并为西苑站预留了换乘条件，但由于清华大学等沿线穿行单位的反对，推延为远期规划线路。2011年8月，问题较少的清华东路西口站至北沙滩站2.5千米的规划获得批复，这一段并入一期西段工程同步建设