Nhà thầu trúng thầu là Liên danh Gói thầu số 20 gồm Công ty CP Xây dựng hạ tầng Bắc Trung Nam - Công ty CP Tập đoàn DKNEC - Công ty CP Vinadelta - Tổng công ty Thành An - Công ty CP Thương mại và dịch vụ Hợp Lực - Công ty CP Xây dựng và Dịch vụ kỹ thuật Việt Hưng - Tổng công ty Công trình đường sắt Việt Nam. Giá trúng thầu là 2.043,532 tỷ đồng (giá gói thầu 2.045,76 tỷ đồng), hợp đồng trọn gói và theo đơn giá điều chỉnh. Thời gian thực hiện gói thầu là 450 ngày.
Gói thầu số 20 là gói thầu chính của Dự án, đi qua địa bàn 6 xã/phường của thành phố Hà Nội, gồm: Phú Lương, Kiến Hưng, Đại Thanh, Ngọc Hồi, Thanh Trì và Nam Phù. Sau khi hoàn thành, công trình sẽ góp phần hoàn thiện hệ thống hạ tầng giao thông khung theo quy hoạch, kết nối liên vùng, giảm ùn tắc và tạo động lực phát triển đô thị khu vực phía Nam Thủ đô Hà Nội. Dự án sẽ từng bước khép kín và hoàn thiện tuyến đường Vành đai 3,5 cùng hệ thống hạ tầng giao thông khung của thành phố Hà Nội; phát huy vai trò kết nối giữa các tuyến giao thông huyết mạch như Quốc lộ 1A, Quốc lộ 21C và cao tốc Pháp Vân - Cầu Giẽ, tạo tiền đề kết nối sang tỉnh Hưng Yên khi hình thành cầu Ngọc Hồi; phân bổ và chia sẻ lưu lượng giao thông cho các tuyến đường nội đô hiện hữu, giảm thiểu tình trạng ùn tắc giao thông khu vực cửa ngõ và phía Nam Thủ đô; nâng cao hiệu quả khai thác các hạ tầng đã đầu tư, tạo động lực đẩy nhanh tốc độ hình thành các khu đô thị mới dọc hành lang giữa Vành đai 3 và Vành đai 4.