Rusia, Iran dan India menandatangani perjanjian untuk proyek NSTC pada 16 Mei 2002.[8][12] Ketiga negara adalah negara anggota pendiri pada proyek tersebut. Negara-negara anggota penting lainnya termasuk Azerbaijan, Armenia, Kazakhstan dan Belarus dengan negara-negara lain yang memiliki berbagai tingkat keterlibatan.[8] Azerbaijan sangat terlibat dalam proyek yang saat ini membangun jalur kereta api dan jalan baru untuk menyelesaikan mata rantai yang hilang di NSTC.[13]Turkmenistan saat ini bukan anggota resmi tetapi cenderung memiliki konektivitas jalan ke koridor.[14]Perdana Menteri Modi selama kunjungan kenegaraan ke Turkmenistan secara resmi mengundangnya untuk menjadi negara anggota dalam proyek tersebut, "Saya juga mengusulkan agar Turkmenistan menjadi anggota Koridor Transportasi Selatan Utara Internasional."[14]
Rute NSTC melalui Azerbaijan memungkinkan konektivitas transportasi India-Iran-Azerbaijan-Rusia-Kazakhstan. Iran memulai pekerjaan konstruksi untuk menyelesaikan mata rantai jalan dan kereta api Qazvin-Rasht-Astara yang hilang (205 km) termasuk bagian Rasht-Astara (164 km).[2][16] Ini melibatkan pembangunan 369 km jembatan dan jalur kereta api untuk menghubungkan bagian selatan dengan yang utara. Setelah selesai, 22 terowongan baru dan 15 jembatan akan ditambahkan ke rute.[16]
Pada tanggal 7 Januari 2017, diumumkan bahwa bagian Rasht-Astara dari rute kereta api selesai pada tahun 2016, sisa konstruksi Qazvin ke Rasht adalah 90% selesai dan selesai pada tahun 2017, konstruksi pada bagian Rasht-Astara yang tersisa juga dimulai pada 2017.[17]
Jalur kereta api Kazakhstan-Turkmenistan-Iran, selesai dan dioperasionalkan pada tahun 2014, juga dikenal sebagai Koridor Transnasional Utara-Selatan, adalah jalur kereta api sepanjang 677 km (421 mi) yang menghubungkan Kazakhstan dan Turkmenistan dengan Iran dan Teluk Persia. Ini menghubungkan Uzen di Kazakhstan dengan Bereket - Etrek di Turkmenistan dan berakhir di Gorgan di provinsi Golestan Iran. Di Iran, kereta api akan dihubungkan dengan jaringan nasional yang menuju pelabuhan Teluk Persia.[18] Proyek ini diperkirakan menelan biaya $ 620juta yang dibiayai bersama oleh pemerintah Kazakhstan, Turkmenistan dan Iran.[18][19] Proyek ini juga bertujuan untuk menciptakan sistem transportasi multimoda untuk menyediakan konektivitas tanpa batas di wilayah tersebut untuk perjalanan penumpang juga. Koridor Transnasional Utara-Selatan akan mencapai 137 km (85 mi) di Kazakhstan, 470 km (292 mi) di Turkmenistan dan 70 km (43 mi) di Iran.
Sebuah bagian sepanjang 311 km (193 mi) antara Bereket dan Uzen di Turkmenistan dibiayai oleh Asian Development Bank (ADB). Sebuah nota kesepahaman ditandatangani antara ADB dan pemerintah Turkmenistan pada Februari 2010, untuk pinjaman $ 350 juta sebagai dana khusus untuk bantuan teknis. Pinjaman proyek adalah untuk pemasangan peralatan pensinyalan dan komunikasi di jalur kereta api yang sedang berlangsung, pengadaan peralatan dan fasilitas perawatan, konsultasi, dan untuk manajemen dan pengawasan konstruksi. Proyek ini juga menerima pinjaman $ 371,2 juta dari Bank Pembangunan Islam pada Juli 2010. Pada Mei 2013, bagian Bereket - Uzen selesai.[20] Pada bulan Februari 2014, bagian sepanjang 256 km (159 mi) antara Bereket dan Etrek dibangun. Pada tahun 2014, stasiun kereta api di sepanjang rel baru sedang dibangun.[21]Kota Bereket (Kazandjik) adalah perempatan kereta api strategis yang penting dari Jalur Kereta Trans-Kaspia (Laut Kaspia, Turkmenistan, Uzbekistan dan Kazakhstan timur) dan Kereta Api Transnasional Utara-Selatan. Kota ini memiliki depot perbaikan lokomotif besar dan stasiun kereta penumpang dan barang modern. Pada Desember 2014 jalur kereta api ini dibuka.[22]