Ein weiteres großes Loch, das schon vor seinem Aushub so manchen Haidhauser auf die Palme bringt, entsteht am Orleansplatz. Hier entsteht unterhalb der zu kreuzenden Röhre der U 5 die dritte unterirdische Station. Dass dort der oberirdische Verkehr zuweilen stocken wird, ist zu erwarten. Der neue Bahnhof mit den Bahnsteigröhren liegt in rund 35 Metern Tiefe. Die Zugangsbauwerke entstehen unter dem Orleansplatz und dem Busbahnhof und werden in offener Bauweise hergestellt. Die unter den Häusern rund um den Orleansplatz liegenden Bahnsteigabschnitte sowie die Verbindungstunnel zur U-Bahn und die Rettungsstollen entstehen, wie auch an den beiden anderen neuen Tiefbahnhöfen, in bergmännischer Bauweise. Der Orleansplatz respektive Ostbahnhof wird zu Münchens östlichem Verkehrsknotenpunkt, an dem die neue Stammstrecke mit der alten verknüpft wird sowie mit dem Regional- und Fernverkehr und Tram, Bus und U-Bahn. Zum bestehenden Ostbahnhof gibt es eine direkte unterirdische Verbindung.
In vier Phasen ist die Baumaßnahme gegliedert. Bis Mitte 2018 sollen die Vorarbeiten beginnen, bei denen Versorgungsleitungen neu verlegt werden müssen. Anfang 2019 entsteht dann bis in den Herbst des folgenden Jahres die Baugrube, von der aus die neue Station unterirdisch weitergebaut wird. Der gesamte Orleansplatz verschwindet von da an hinter einer vier Meter hohen Lärmschutzwand. Anfang 2020 kommt noch ein Schacht am heutigen Busbahnhof dazu. Für die Busse werden Ersatzhaltestellen eingerichtet, wo genau, ist derzeit noch offen. Der Schacht am Busbahnhof wird zum zweiten Zugang der neuen Station. 2021 dann beginnen die unterirdischen Arbeiten für die Verbindung zum alten Bahnhof. Während der Bauzeit soll der öffentliche Nahverkehr voll zugänglich bleiben.