山湖公园后线路转向东南穿越珠江后进入二沙岛，大致沿大通路、烟雨路行走，经过岛上的广州发展公园。其后线路转向东南穿越珠江，然后沿艺洲路向东行走。之后线路在双塔路与赤岗涌交叉处转向东南，经过猎德大桥后沿着黄埔涌规划道路往东，然后转向东南沿赤沙涌行进，穿越华南快速干线，转向东进入新滘东路。线路随后转向南进入科韵路，分别穿越广州环城高速、仑头海后进入官洲，穿越官洲河后进入广州大学城中轴线往南行进，下穿中心湖公园后最终抵达终点大学城南站。另外，规划亦预留在大学城北站分岔出一条支线，往西南方向前往广东科学中心一带。