El Sector 2 tiene una longitud aproximada de 5,7 km, se inicia a la altura de la calle Francisco de Riveros y termina en el entorno de la calle Las Luciérnagas, abarcando las comunas de Vitacura, Las Condes, La Reina y Ñuñoa.

En todo este tramo la solución vial consiste en un túnel en la modalidad trinchera cubierta (desde Puente Centenario a Avda. Apoquindo) y túnel híbrido (desde Avda. Apoquindo a Príncipe de Gales), emplazado bajo el Parque Américo Vespucio, con dos niveles de circulación de tres pistas cada uno, más sus correspondientes conectividades de entradas y salidas, tanto con la vialidad local como con autopistas urbanas, de forma expresa-expresa. Las calzadas expresas consideran, por tanto, una calzada superior de tres pistas con sentido Sur-Norte (nivel -1) y una calzada inferior, también de tres pistas, en sentido Norte-Sur (nivel -2).