दूसरे चरण का लाभ उज्जैन संभाग के जिलों को होगा। दूसरे चरण की परियोजना में ओंकारेश्वर जलाशय से 15 क्यूमेक्स पानी 359 मीटर उद्वहन कर 45 किलोमीटर दूर ग्राम काकूखेड़ी के पास शिप्रा बेसिन में लाया जाएगा। कुल जल में से 10 क्यूमेक्स जल सिंचाई के लिए तथा 5 क्यूमेक्स उद्योगों के लिए होगा। यह परियोजना उज्जैन तथा शाजापुर जिले में 30 हजार हेक्टेयर रकबे को पानी उपलब्ध कराएगी।
जल वितरण प्रणाली भूमिगत पाइप लाइनों द्वारा दाबयुक्त जल से संचालित होगी। इससे स्प्रिंकलर पद्धति से सिंचाई संभव होगी। इस परियोजना के पूरे होने पर देवास, उज्जैन, नागदा, मक्सी, शाजापुर, घटिया, तराना क्षेत्रों में पीने के पानी की समस्या का भी समाधान हो सकेगा। उज्जैन, नागदा के औद्योगिक क्षेत्रों को भी पानी मिलेगा।
नर्मदा-मालवा गंभीर लिंक का कार्य प्रगति पर है। नर्मदा-कालीसिंध लिंक परियोजना प्रथम चरण 3490 करोड़ रुपए व द्वितीय चरण 4407 करोड़ रुपए की स्वीकृति हो चुकी है।