Samotné stavební práce začnou v roce 2023 a v jejich rámci se mimo jiné rozšíří stávající počet kolejí ze sedmi na devět, vybuduje nový vestibul ve formě zastřešení propojující prostor ulic Na Florenci, Hybernská a Opletalova s přístupy na jednotlivá nástupiště, zvýší rychlost vlaků a vybudují koleje pro provozní ošetření souprav v lokalitě Hrabovka. 

Stanice Praha Masarykovo nádraží je druhou nejfrekventovanější stanicí na síti Správy železnic, je unikátní svým hlavovým uspořádáním, kdy vlaky stojí na kusých kolejích u nástupišť, která přímo navazují na zastřešenou dvoranu. Z ní lze v úrovni vyjít do Havlíčkovy ulice s frekventovanou zastávkou tramvajových linek a se vstupy do stanice metra linky B Náměstí Republiky a také do ulic Hybernská a Na Poříčí. Historické centrum Prahy je odtud vzdálené pět minut chůze. V současné době je koncovým nádražím několika velmi vytížených regionálních linek z center Středočeského kraje. V blízké budoucnosti se také stane koncovou či výchozí stanicí vlaků spojujících centrum Prahy s Letištěm Václava Havla.

Pro vlaky na letiště bude Masarykovo nádraží rozšířeno směrem k ulici Na Florenci ze stávajících 7 na nových 9 kolejí s nástupišti. Aby se zlepšila dostupnost stanice z oblasti Florence a ze směru od hlavního nádraží a také aby se odstranila bariéra v území, kterou v současné době stanice tvoří, je navržena výstavba platformy nad kolejištěm. Ta bude tvořit nejen komunikační propojení, ale vytvoří nový východní vestibul pro čekající cestující, z nějž se přímo dostanou eskalátory, schodišti a výtahy na jednotlivá nástupiště. Část platformy má být osazena zelení a vytvoří tak klidovou oázu v centru metropole. Výškově platforma naváže na nově plánovanou zástavbu soukromého developera po obou stranách stanice.

Ve dvoraně budou celkem tři vnější a tři jazyková nástupiště. Nástupní hrana bude ve výšce 550 mm nad temenem kolejnice. Přístupy na nástupiště budou ze dvou směrů, a to ze stávající dvorany nebo nově z platformy zastřešení z ulic Hybernská/Opletalova a Na Florenci. Rekonstrukcí projde kolejiště včetně obvodu Hrabovka, veškeré technologie i trakční vedení a napájení. Po dokončení stavebních prací bude možné zvýšit rychlost vlaků při jízdě ve směru Praha-Libeň na 100 km/h. Zajímavostí bude pevná trolej použitá z důvodu stlačené stavební výšky pod platformou. Stanice bude vybavena vlakovým zabezpečovačem ERTMS/ETCS a bude se počítat s výhradním provozem železničních vozidel vybavených mobilní částí ETCS.

Přestavba Masarykova nádraží je součástí modernizace železnice z centra Prahy do Kladna. Ta je rozdělena na několik etap. Na počátku října vypsala Správa železnic výběrové řízení na dodavatele stavebních prací pro úsek z Kladna do Kladna-Ostrovce, ve stejné fázi přípravy je i úsek mezi stanicí Praha-Bubny a budoucí novou zastávkou Praha-Výstaviště.