Dự án Hầm đường bộ đèo Cù Mông được Chính phủ chấp thuận chủ trương theo văn bản số 453 ngày 02/4/2015 và Quyết định số 2907 ngày 12/8/2015 của Bộ GVVT. Đây là tuyến đường thứ 03 trong dự án Hầm đường bộ qua Đèo Cả (bao gồm Đèo Cả, Cổ Mã, Cù Mông, Hải Vân 2) do Công ty CP Đầu tư Đèo Cả (trực thuộc Tập đoàn Đèo Cả) làm chủ đầu tư.
Dự án có tổng chiều dài 6,62km (đường dẫn dài 4,02km, hầm Cù Mông dài 2,6km), vận tốc thiết kế 80km/giờ với tổng mức đầu tư 3.921 tỷ đồng thực hiện từ nguồn vốn tiết giảm của dự án Hầm đường bộ Đèo Cả theo hình thức BOT.
Dự án Hầm Cù Mông được khởi công từ ngày 26/9/2015, thông hầm kỹ thuật ngày 16/01/2018. Ngày 21/01/2019, hầm Cù Mông chính thức thông xe, về đích trước 2,5 tháng so với mốc 31/3/2019 do Bộ GTVT phê duyệt. Đây là 01 trong 04 công trình giao thông trọng điểm quốc gia gồm hầm đường bộ Cù Mông, đường sắt Cát Linh - Hà Đông, cao tốc Bắc Giang - Lạng Sơn, cầu Vàm Cống hoàn thành đưa vào sử dụng trong năm 2019.
Sau khi đưa vào sử dụng, thay vì di chuyển gần 30 phút trên cung đường đèo đầy nguy hiểm, người dân chỉ mất 6 phút di chuyển cho đoàn đường bao gồm 2,6km và 4,02km đường dẫn. Sự kiện có ý nghĩa trong việc kết nối giao thông khu vực, hạn chế ùn tắc tai nạn giao thông cho các phương tiện đi qua đèo, tăng lưu lượng vận hành xe, vận tải hành khách, tăng mức độ lưu thông hàng hóa. Tuyến đường sẽ an toàn hơn, thuận tiện hơn trong mọi điều kiện thời tiết, là nhân tố quan trọng phát triển kinh tế - xã hội của khu vực miền Trung và cả nước.