El tramo se inicia en el pk 182+500 de la N-611, al sur de Torrelavega (51.795 hab. INE 2025), junto al primero de los puentes del Camino Real sobre el Besaya. El trazado histórico sigue la travesía de Cartes (5.874 hab. INE 2025) dejando la variante al Oeste, y conecta, tras recuperar el trazado de la N-611, mediante un enlace, con la A-67 en el pk 180+000. Atraviesa, a continuación, el barrio de Riocorvo (118 hab. INE 2024), dejando de nuevo la variante al Oeste, y llega a la hoz de Las Caldas. En Caldas de Besaya, que la N-611 pasa también mediante una variante, el trazado histórico sigue la travesía.

Más al Sur, ya en el valle de Buelna, la N-611 mantiene, en lo sustancial, el trazado del Camino Real. La carretera discurre por Barros (347 hab. INE 2025), San Mateo (278 hab. INE 2025) y el municipio de Los Corrales de Buelna (10.958 hab. INE 2025). A partir del pk 172+500, el trazado del Camino Real sigue hacia Somahoz (803 hab. INE 2025) y la N-611 deja la localidad al Oeste. A lo largo del valle, la N-611 dispone de enlaces con la A-67 en los pk 176+100 y 172+200, y conexiones con la CA-170, CA-802 y CA-736 en los pk 176+550, 173+250 y 172+650.

Siguiendo el Besaya por la Hoz de Buelna, y salvo en el pequeño segmento correspondiente al paso sobre el río Cieza, la Nacional y el Camino Real siguen, sobre el mismo trazado, hasta Las Fraguas (156 hab. INE 2025). Ya en el valle de Iguña, el trazado histórico pasa por el municipio de Arenas de Iguña (1.742 hab. INE 2025), Santa Cruz de Iguña (172 hab. INE 2025) y el municipio de Molledo (1.476 hab. INE 2025) por la CA-276. En el valle, la carretera cuenta con dos conexiones con la N-611.

Siguiendo la CA-276, y tras pasar, al sur de Molledo, el Puente del Rey, la carretera llega al municipio de Bárcena de Pie de Concha (675 hab. INE 2025). Al sur de la localidad, ya en la Hoz de Bárcena, puede seguirse por el primer trazado del Camino Real o, recuperando la N-611, sobre la variante construida en la década de los años cuarenta del siglo XIX. Ambos trazados confluyen en el pk 151+470 de la carretera nacional.

Pasa, después, la carretera por Ventorrillo (25 hab. INE 2025), el municipio de Santiurde de Reinosa (246 hab. INE 2025), Lantueno (121 hab. INE 2025) y Cañeda (94 hab. INE 2025), y el tramo concluye poco antes del municipio de Reinosa (8.570 hab. INE 2025), en el pk 140+000 de la N-611, junto al enlace de la Nacional con la A-67. A lo largo de esta parte del trazado, las localidades cuentan con variantes y el trazado histórico sigue las travesías.