Nový projekt plynovodu South Stream je koncipován jako alternativa k trasám dodávek zemního plynu z Ruska do Evropy. Vývoj konsolidované studie proveditelnosti pro tento projekt byl dokončen poměrně nedávno - ve čtvrtletí III roku 2011. Zahrnuje studie proveditelnosti pro pobřežní část potrubí a ty úseky, které procházejí po souši.
Dříve se předpokládalo, že plynovod South Stream bude zahrnovat dvě větve, z nichž jedna bude položena na sever od Itálie a druhá do Rakouska. Ale 28. května 2012 oznámil šéf Gazpromu Alexey Miller novou verzi trasy, která nyní postrádá druhou větev. Návrh Gazpromu je dokončit výstavbu plynovodu South Stream v severní Itálii.
Tato možnost však ještě není konečná. V listopadu 2012 je plánováno investiční rozhodnutí o tomto projektu, spolu s ním bude stanovena konečná konfigurace budovaného plynovodu.
Plynovod South Stream bude začínat poblíž Anapy u ruského pobřeží Černého moře. Plánuje se, že pobřežní část potrubí projde ruskou a tureckou částí hospodářských zón černomořské vodní oblasti. Spuštění plynovodu se plánuje v oblasti bulharského města Varna a poté jeho trasa přes území této země povede do Srbska, Maďarska a Slovinska do osady Travisio v severní Itálii.
Plánuje se vybudování větví z hlavní větve plynovodu, kterým bude plyn dodáván do Řecka, Chorvatska a Republiky srbské, která je součástí Bosny a Hercegoviny. Během vývoje projektu bylo zvažováno několik možností kladení South Stream: přes Rusko a Bulharsko do Srbska-Maďarska-Rakouska, Srbska-Maďarska-Slovinska nebo Řecka-Itálie. Byla také navržena možnost, která zohledňuje všechny tři trasy.
Poslední překážkou na cestě plynovodu bylo získání souhlasu turecké strany s položením potrubí v jeho ekonomické zóně Černého moře. Byl přijat na konci prosince 2011. Ruská vláda nařídila Gazpromu, aby zahájil výstavbu South Stream v Rusku v roce 2012. Dokončení výstavby hlavní dálnice se plánuje v roce 2016.