Данный этап работы — самый сложный и трудоёмкий способ восстановления асфальтобетонного покрытия. Он предполагает полный демонтаж предыдущего полотна, а иногда не только его замену, но и обустройство новой дорожной одежды. Таким образом, капитальная обработка дорог максимально приближен к их строительству.

В процессе ремонта должны быть проверены и при необходимости восстановлены или заменены все детали сопутствующих инженерных сооружений. При этом происходит не только обновление конструкций, но и их улучшение за счёт использования более современных и долговечных материалов. Ширина и многие другие параметры дорожного полотна в процессе капитального ремонта автомобильных дорог остаются неизменными. Если же происходит расширение дороги или значительное повышение её эксплуатационных качеств, то такие работы называют реконструкцией и часто сопровождаются переводом дороги в более высокую категорию.

Внутригородские дороги крайне редко подвергаются реконструкции, а вот капитального ремонта дорожного покрытия требуют регулярно. Особенно это заметно в крупных городах. Так, данный процесс происходит практически непрерывно. Повышенный спрос именно в капитальном восстановлении объясняется ещё и упадком в дорожном строительстве, произошедшем в конце 90-х годов прошлого века, в результате чего многие участки долгое время просто не ремонтировались.