Năm 2006, thời kỳ còn cực thịnh, Tập đoàn công nghiệp tàu thủy Việt Nam (Vinashin) xin được nhận lại Cảng khách Hòn Gai do Sở Giao thông – Vận tải tỉnh Quảng Ninh quản lý để thực hiện dự án đầu tư cải tạo, nâng cấp cảng khách, phục vụ việc đưa đón khách du lịch, với tổng mức đầu tư được phê duyệt là 235 tỉ đồng.
Theo đó, sau khi hoàn thành, Cảng Hòn Gai dự kiến đáp ứng quy mô đón 5.000 khách, 1.000 xe ôtô con và 400 xe tải mỗi ngày. Đây cũng là một trong các bước hiện thực hóa đề án của Vinashin về việc mở tuyến vận tải cao tốc Bắc-Nam trên biển với hành trình 31 giờ/chuyến từ Hạ Long, Quảng Ninh tới Cảng Chân Mây (Đà Nẵng), Cảng nam Sài Gòn (thành phố Hồ Chí Minh) và ngược lại.
Ngày 10.8.2007, một lễ khởi công hoành tráng được tiến hành ngay khuôn viên của cảng, với biết bao hi vọng về một con đường vận tải, du lịch xuyên Việt. Con tàu Hoa Sen được mua lại từ Italia về, giá 60 triệu USD, cũng nhanh chóng được đưa vào hoạt động tuyến Hạ Long – Chân Mây – TP.HCM.
Tuy nhiên, Vinashin lao đao, tháng 5.2008, dự án bị dừng vĩnh viễn, sau khi hơn 109 tỉ đồng, trong đó có cả vốn vay, đã được đầu tư. Con tàu Hoa Sen dừng hoạt động từ tháng 11.2008 rồi phiêu dạt khắp nơi và từng bị bắt nợ bên Hàn Quốc, cảng Vinashin Hòn Gai gần như bỏ hoang từ đó tới giờ.
Những cuộc thương thảo để bàn giao cảng về lại cho Quảng Ninh mãi không xong, sau đó lại được chuyển sang hình thức bán đấu giá nhưng cũng chẳng doanh nghiệp nào mặn mà vì vướng nhiều lý do.
