Капитальный ремонт ТОН-2 проводится в целях обеспечения надежной транспортировки нефти по казахстанскому участку нефтепровода, в том числе российской нефти для дальнейших поставок в Китайскую Народную Республику транзитом через территорию Казахстана по маршруту Омск - Прииртышск - Атасу - Алашанькоу, в соответствии с соглашением, подписанным правительствами РК и РФ о сотрудничестве в области транспортировки российской нефти в КНР.
Капитальный ремонт отдельных участков нефтепровода ТОН-2 проводится с 2014 года, когда были заменены отдельные участки трубопровода общей протяженностью 40 км на сумму Т5,3 млрд. Благодаря проведенным в 2014 и 2015 годах работам в настоящее время пропускная способность МН ТОН-2 доведена до 10 млн. тонн в год. Всего в рамках проекта по капитальному ремонту нефтепровода ТОН-2 планируется заменить 185,6 км трубопровода.