Vänster bild: södra tunnelöppningen i augusti 2009, höger bild: norra tunnelöppningen i december 2012.
När Klarastrandsledens breddning diskuterades på 1970- och 1980-talen förbereddes Karlbergstunneln med dubbla tunnelrör, men bara den västra tunneln kom till användning, medan den östra nyttjas för närvarande (2024) som förråd och uppläggningsplats för gatukontoret. Tunneln har dubbelriktad trafik och är en 177 meter lång betongkonstruktion under bangården vidKarlbergs station.
Klarastrandsleden och Karlbergstunneln ärNordsydaxelns (förbindelsen mellanSödra länken viaSöderledstunneln ochCentralbron tillNorra länken) svagaste länk och förorsakar ständiga trafikproblem underrusningstider. Om Klarastrandsleden byggs ut så kommer även Karlbergstunneln att få en förändrad utformning.[1]