Thủ tướng đồng ý bổ sung Viện Trần Nhân Tông và Đại học Việt Nhật vào đề án quy hoạch tổng thể xây dựng trường. Đại học Quốc gia Hà Nội điều chỉnh cục bộ quy hoạch chi tiết để bổ sung hai công trình này, trình Bộ Xây dựng thẩm định. Các viện, trung tâm nghiên cứu thuộc khu nghiên cứu cao cấp quốc gia sẽ do Đại học Quốc gia Hà Nội lập quy hoạch và đầu tư xây dựng.
Dự án đầu tư xây dựng Đại học Quốc gia Hà Nội tại Hòa Lạc được Chính phủ phê duyệt và thông qua báo cáo tiền khả thi năm 2003, với mục tiêu phát triển một đô thị đại học hiện đại, tiên tiến bậc nhất Đông Nam Á.
Cuối năm 2003, dự án được khởi công. Kế hoạch đặt ra là đến năm 2015, trên khu đất 1.000 ha sẽ có 9 đại học thành viên, 8 viện, 13 trung tâm nghiên cứu, 4 trường THPT chuyên với quy mô hơn 41.000 sinh viên, học sinh học tập. Toàn bộ cơ sở hiện nay của Đại học Quốc gia Hà Nội ở nội thành dời lên Hòa Lạc.
Năm 2013, Thủ tướng phê duyệt quy hoạch tổng thể, dự án Đại học Quốc gia Hà Nội tại Hòa Lạc được mở rộng thành 1.113 ha, thời gian thực hiện kéo dài đến năm 2025. Ngoài 1.000 ha là khu đại học và các cơ sở nghiên cứu cao cấp, diện tích còn lại là khu tái định cư. Dự án sẽ phục vụ cho khoảng 60.000 sinh viên, 3.500 học sinh chuyên và 6.550 cán bộ, nhân viên.
Tổng vốn đầu tư ước tính được nâng từ 7.320 tỷ đồng năm 2003 lên hơn 25.800 tỷ đồng, trong đó 82,63% là vốn nhà nước.
Tháng 9/2017, Thủ tướng Nguyễn Xuân Phúc đồng ý chuyển giao dự án đầu tư xây dựng Đại học Quốc gia Hà Nội tại Hòa Lạc về trường này.
Lãnh đạo Chính phủ cũng chấp thuận chủ trương vay ODA từ ngân hàng Thế giới (WB) để xây dựng một số công trình trọng điểm, cấp bách.