Celem ominięcia węzła Bydgoszcz Główna, zaprojektowano obwodnicę od Nowej Wsi Wielkiej, przez stację Kapuściska Małe do stacji Maksymilianowo, która włączała się do linii Bydgoszcz – Tczew. Po wyjściu z Maksymilianowa, magistrala kierowała się na północ przez Wierzchucin, Bąk, Kościerzynę do Gdyni. Na trasie od Maksymilianowa do Kościerzyny biegła po terenie równinnym, dużymi odcinkami, możliwie prostymi, z niewielkimi tylko odchyleniami celem ominięcia jezior.
Największe trudności terenowe występowały na odcinku „kaszubskim” Kościerzyna – Gdynia (67 km). Możliwości planowania trasy były ograniczone ukształtowaniem terenu Pojezierza Kaszubskiego i bliskością granicy niemieckiej. Zdecydowano się ostatecznie na trasę, która biegła po wschodniej stronie zespołu Jezior Raduńskich, po terenie znacznie pofałdowanym. Wykorzystano również fragmenty istniejących linii kolejowych: odcinek Kościerzyna – Somonino (25 km), zbudowany w 1901 r., który był częścią linii Kościerzyna – Kartuzy, odcinek Osowa – Gdynia (16 km), stanowiący część zbudowanej w 1921 r. lokalnej linii kolejowej Kokoszki – Osowa – Gdynia.