從新建高雄車站商辦大樓鳥瞰老站站體往東遷移路徑及站前中山一路、建國二路。由於地下已有捷運車站、地下停車場等結構物，二次遷移路徑有高有低，還要配合永久位置的高程，必須先將帝冠式車站頂升3.94公尺。接著在老站結構物基礎下方，及移動路徑上，打出一片承壓版，鋪設鋼軌、鋼棒及架設移動裝置。然後北移4.8公尺，鋼軌及移動裝置轉向後，再往西側移57.86公尺，接著分段卸降2.19公尺，完成永久定位，技術上比第一次遷移更為複雜。

西元2021（民國109年）年2月開始，帝冠式車站建築開始頂升作業。3月中博高架橋拆除後，7月26日開始往北移動4.8公尺，8月22日開始往西移動57.86公尺。