Der Südzulauf in Richtung Hamburg ist bereits heute überlastet und vor allem die Norderelbbrücken als Flaschenhals bekannt. Deswegen bietet das Konzept die Möglichkeit eines direkten Anschlusses des neuen Hauptbahnhofs an eine neu zu bauende Elbquerung entlang der BAB 255. Die neue, auf eine Maximalgeschwindigkeit von 180 km/h ausgelegte Querung bietet Redundanz und Entlastung für die Bestandsstrecke. Sie wird vor allem von nicht in Harburg haltenden Fernzügen sowie Regionalzügen nach Buxtehude/Cuxhaven genutzt. Die Einrichtung eines Bahnhofs “Kirchdorf/Stillhorn” zum Anschluss dieser Ortsteile an das Hamburger Zentrum ist vorgesehen. Die Stillhorner Elbquerung fädelt an der Billhorner Brückenstraße aus den Bestandsstrecken aus, verläuft parallel zur BAB 255/BAB 1 und mündet südlich von Neuland wieder in die Bestandsstrecken Richtung Bremen und Hannover sowie über eine Schleife zurück nach Harburg. Von dort aus ist die Strecke nach Buxtehude ohne Fahrtrichtungswechsel erreichbar. Eine Neubaustrecke Richtung Hannover, wie sie der Deutschlandtakt vorsieht, wird ebenso am südlichen Ende der Stillhorner Elbquerung angebunden wie eine Neubaustrecke Richtung Buchholz/Bremen.
Die aktuelle Fahrzeit zwischen Hamburg und Bremen beträgt bei einer Luftliniendistanz von 95 km 55 Minuten – das ist ebenso lang wie die Fahrzeit zwischen Hannover und Göttingen (Luftliniendistanz: 94 km) über die Altstrecke. Ein Neubau bis Sprötze böte die Möglichkeit, den Streckenabschnitt zwischen Sprötze/Buchholz und Hittfeld/Harburg zu entlasten und zeitgleich eine Fahrzeitverkürzung von 10 Minuten zu erreichen.
Alternativ denkbar wäre auch ein vollständiger Neubau bis Bremen entlang der BAB 1. Dieser würde die Fahrzeit zwischen Hamburg und Bremen auf 35 Minuten verkürzen – vergleichbar mit der Zeit, die zwischen Hannover und Göttingen über die Neubaustrecke benötigt wird. Durch einen vollständigen Neubau gäbe es auch erstmals Redundanz auf dem Abschnitt zwischen Buchholz und Rotenburg (Wümme), Regionalhalte in Hollenstedt, Sittensen, Zeven und Tarmstedt wären möglich.
Die sich durch die Stillhorner Elbquerung verändernde Betriebsführung im Bahnhof Harburg erfordert auch dort kleinere Anpassungen. Entlang der heutigen westlichen Gütergleise der Strecke 1280 wird ein Mittelbahnsteig für den Fernverkehr an den bisher bahnsteiglosen Gleisen 10 und 9 errichtet. Ergänzend kommt ein Außenbahnsteig für den Regionalverkehr am heute bahnsteiglosen Gleis 8 der Strecke 1255 hinzu, über das der Regionalverkehr von Buxtehude/Cuxhaven abgewickelt werden kann. Für zusätzliche Kapazität in der Zuführung zum Hamburger Hafen wird zudem ein drittes Gleis zwischen dem Bahnhof Harburg und dem Abzweig Unterelbe benötigt.
Durch die Verlegung des Hauptbahnhofs und die sich ändernde Gleisführung im Süden wird auch im Bereich des heutigen Umsteigeknotens “Elbbrücken” ein Regionalhalt möglich. Die Abzweigstelle “Norderelbbrücke” wird durch die neue Streckenführung 250 Meter nach Norden verlegt, wodurch nördlich der Norderelbbrücken an den vier Fernbahngleisen Platz für Bahnsteige entsteht. Dazu müssen die heutigen Fernbahngleise um wenige Meter nach Westen verschwenkt werden, um zwischen Fern- und Gütergleisen Platz für einen Mittelbahnsteig zu schaffen. Dieser wird von zwei Außenbahnsteigen ergänzt, um eine maximal flexible Betriebsführung zu gewährleisten. Eine Verknüpfung mit der U- und S-Bahn-Haltestelle “Elbbrücken” ist möglich, sodass an diesem Standpunkt ein neuer Umsteigeknoten geschaffen wird, der die HafenCity für über Hamburg hinausgehende Verkehrsströme noch besser erschließt.
Die Strecke zwischen Hamburg und Lübeck ist bereits jetzt gut ausgelastet und lässt im derzeitigen Zustand keine signifikanten Mehrverkehre zu, ebenso wie die Achse von Hamburg nach Büchen. Im Rahmen der Eröffnung des Fehmarnbelttunnels und allgemeiner politisch erwünschter Wachstumsraten des Schienengüterverkehrs (SGV) müssen Mehrverkehre in diese Richtungen anders geführt werden. Statt der bisherigen Führung vom Rangierbahnhof in Maschen über den Knoten Harburg, die Elbbrücken und das Hamburger Stadtgebiet ist auch eine Trassierung über Bardowick, Adendorf und Büchen nach Lübeck und Hagenow denkbar.
Nötig dafür sind neben einer Entlastung der Strecke Maschen-Bardowick durch eine Neubaustrecke Hamburg-Hannover der zweigleisige Ausbau sowie die Elektrifizierung der Strecke Lüneburg – Lübeck und die Errichtung von Verbindungskurven zwischen Bardowick und Adendorf sowie in Büchen. Diese Ausbaumaßnahmen sind in Teilen bereits im Zielentwurf zum Deutschlandtakt vorgesehen, ergänzend nötig ist der vollständige zweigleisige Ausbau der Strecke sowie eine Güterzugumfahrung um Mölln.
Dadurch wird das Stadtgebiet Hamburgs entlastet und auch die höhengleiche Einfädlung des Güterverkehrs in Horn entfällt. Außerdem kann durch den Ausbau der Strecke Lüneburg-Lübeck auf der Relation Berlin – Kopenhagen 30 Minuten Reisezeit im Vergleich zum Umweg über Hamburg eingespart werden.
Die neue Führung des Schienengüterverkehrs in und um Büchen erfordert auch dort Veränderungen an der Streckenführung. Bereits im Deutschlandtakt vorgesehen ist eine höhenfreie Kreuzung der Strecken Hamburg – Berlin und Lübeck – Lüneburg, die lediglich zweigleisig ausgeführt werden muss. Für kreuzungsfreie Wenden der Regionalverkehre von Hamburg nach Büchen werden die durchgehenden Hauptgleise der Strecke Hamburg – Berlin aufgespreizt und zwei neue Bahnsteiggleise mit Mittelbahnsteig zwischen ihnen neu errichtet.
Auch neu zu errichten ist die Verbindungskurve südlich von Büchen, die die Strecken Lüneburg – Büchen und Büchen – Hagenow verbindet und eine alternative Führung des Güterverkehrs nach Maschen über Bardowick ermöglicht. Über diese Verbindungskurve wird auch der Fernverkehr der Relation Hannover – Schwerin geführt, der dadurch im Vergleich zum Laufweg über Hamburg 25 Minuten Fahrzeit einsparen kann.