El tramo discurre por la Nacional II y la A-2, y se encuentra, en su totalidad, en la provincia de Soria. Atraviesa seis localidades -Esteras de Medinaceli, Medinaceli, Lodares, Jubera, Somaén y Arcos de Jalón-, y sigue, en la práctica totalidad de su recorrido, el corredor del río Jalón. El origen del tramo se sitúa en el enlace de la carretera con la A-2 (pk 141+500 de la N-II), a la altura del Puerto de Cuestas de Esteras. El trazado discurre, en su primera parte, a media ladera, por el arroyo y la Fuente del Collado, buscando, en dirección Norte, por  terreno llano, la localidad de Esteras de Medinaceli (pedanía de Medinaceli, 25 hab. INE 2018). Tras la conexión con la SO-P-3037 (en Esteras de Medinaceli, dirección Benamira), un segundo enlace vuelve a conectar la carretera con la A-2 en el pk 144+000. El trazado sigue después, ya por el corredor del Jalón, como una de las calzadas de la autovía,  reparándose de ella tras el enlace situado en el pk 145+100. 

En el pk 146+000, la conexión con la SO-P-4099 da acceso a Fuencaliente de Medinaceli (pedanía de Medinaceli, 20 hab. INE 2020). Avanzando por la margen izquierda del río, y  tras las conexiones con la SO-P-3038 (pk 149+300, dirección Azcamellas) y la SO-411 (pk 150+000, dirección Salinas de Medinaceli), el trazado cruza en travesía el barrio de la  estación de Medinaceli. El acceso al casco histórico de la localidad se efectúa siguiendo la conexión con la SO-132 (pk 150+800). 

Tras el paso por Medinaceli el valle se estrecha progresivamente hasta llegar a la pedanía de Lodares (7 hab. INE 2020) y las Gargantas del Jalón. El trazado sigue por el fondo del desfiladero en paralelo, o entrelazándose, con la línea ferroviaria de ancho ibérico de Madrid a Zaragoza y el cauce del río. La carretera pasa Jubera (pedanía de Arcos de Jalón 7 hab. INE 2020) y Somaén (pedanía de Arcos de Jalón, 29 hab. INE 2020) mediante travesías exteriores, y el tramo concluye, tras la travesía de Arcos de Jalón (capital comarcal, 1477 hab. INE 2021), en el enlace Norte que conecta la localidad con la A-2 (pk 169+700). A lo largo de esta parte del tramo, la carretera cuenta con conexiones con el nudo de la N-111/A-15 y la A-2 (pk 151+150), la A-2 (pk 154+430, Lodares), la SO-P-3042 (pk 161+100, dirección Velilla de Medinaceli), la SO-P-3043 (pk 163+900, Somaén) y la SO-P-3107 y SO-P-3008 (en Arcos de Jalón, dirección Almaluez y dirección Aguilar de Montuenga).