Das rund 50 Kilometer lange Zielnetz der Stadtbahn hat die HOCHBAHN gemeinsam mit der Behörde für Stadtentwicklung und Umwelt entwickelt. Es umfasst nach derzeitigem Planungsstand die folgenden Strecken:

• Bramfeld–Altona sowie die Weiterführung Steilshoop–Rahlstedt
  Die Stadtbahn bedient die hier stark wachsenden Verkehrsströme und schafft direkte Verbindungen zwischen den an der Strecke liegenden dicht besiedelten Stadtteilen.

• Bramfeld–Innenstadt
  Die Stadtbahn bindet auf dieser Strecke die Stadtteile Bramfeld und Steilshoop direkt an das Zentrum Barmbek und die Innenstadt an. Der Verkehr in Winterhude und Uhlenhorst kann entlastet und die Fuhlsbüttler Straße aufgewertet werden.
• Niendorf–Innenstadt
  Auf dieser Strecke schafft die Stadtbahn zusätzliche Kapazitäten und verbindet die Fahrgäste komfortabler mit der Innenstadt. Sie ersetzt hier die stark ausgelastete, zeitweise sogar überlastete MetroBus-Linie 5. Außerdem werden die Stadteile Hoheluft und Lokstedt besser erschlossen.
• Eimsbüttel–Osdorfer Born mit Anschluss der Volkspark-Arenen
  Die Stadtbahn schafft auf dieser Strecke eine neue, schnellere und komfortablere Verbindung zum Schnellbahnnetz. Bahrenfeld wird besser erschlossen und der geplante neue Fernbahnhof Altona im Bereich Diebsteich angebunden.

Für das Gesamtnetz der Stadtbahn sind rund 85 Haltestellen geplant. Der Betriebshof  für die Stadtbahnfahrzeuge ist im Gleisdreieck Alsterdorf zwischen den Schnellbahn-Haltestellen U Sengelmannstraße, S Rübenkamp und U S Ohlsdorf vorgesehen.

Die Verkehrsplaner der HOCHBAHN erstellen derzeit die Planung für den Trassenverlauf des ersten Bauabschnitts von Bramfeld über Steilshoop, City Nord und Winterhude zur U-Bahn-Haltestelle Kellinghusenstraße. Die weiteren Strecken sind bisher in einer sogenannten Korridorbetrachtung eher grob geplant, da die Planung einer Stadtbahntrasse sehr aufwändig ist und sich die Rahmenbedingungen stetig ändern.

Hinweis: Bei den abgebildeten Linien handelt es sich nicht um eine straßenscharfe Darstellung, sondern um Trassenkorridore, innerhalb derer die Stadtbahn als Ergebnis künftiger Detailplanungen auch auf anderen als den im Plan dargestellten Straßenzügen verlaufen kann.