从上海出发，G312国道沿着长江三角洲平原一路向西延伸，经过苏州、无锡、常州等城市，进入安徽省后，继续向西北方向前进，穿过合肥、六安等地。在河南省境内，G312国道经过洛阳、三门峡等城市，随后进入陕西省，途经西安、咸阳等历史文化名城。
进入甘肃省后，G312国道继续向西，经过天水、定西等地，最终抵达新疆维吾尔自治区。在新疆段，G312国道经过伊犁哈萨克自治州的霍城县，最终到达终点霍尔果斯市。霍尔果斯市是一个重要的边境口岸城市，与哈萨克斯坦接壤，是“一带一路”倡议的重要节点之一。
G312国道不仅是一条交通要道，也是一条文化纽带，它串联起了中国东部和西部的不同地域和文化，促进了沿线地区的经济发展和文化交流。无论是对于长途旅行者还是当地居民来说，G312国道都具有重要意义。
