Linia w pierwotnym przebiegu prowadzi przez obszar powiatów: legnickiego, złotoryjskiego, lwóweckiego i lubańskiego oraz miasta na prawach powiatu Legnicy. Leży ona na obszarze działania PKP Polskich Linii Kolejowych Zakładu Linii Kolejowych we Wrocławiu (do 7,800 km, za stacją Pawłowice Małe) oraz w Wałbrzychu.
Przebieg lewo|mały|Wiadukt linii kolejowej nr 284 nad autostradą A4 (2008) Linia swój początek bierze na stacji Legnica, położonej w centrum miasta. Na początku linia biegnie w kierunku zachodnim, równolegle do linii kolejowej nr 275, po czym skręca w kierunku południowo-zachodnim. Za miastem linia ciągnie się wzdłuż drogi wojewódzkiej nr 364 w kierunku Złotoryi, a za Pawłowicami Małymi przebiega ona nad autostradą A4. Na 21,282 kilometrze linia nr 284 osiąga stację Złotoryja. Różnica wysokości między stacjami Legnica i Złotoryja wynosi 74 m.