En un mundo interconectado, la seguridad alimentaria, la producción sostenible, la equidad en el acceso a los alimentos y la promoción de dietas saludables son fundamentales para un futuro próspero y sostenible. Para abordar estos desafíos se requiere una colaboración estratégica y un enfoque sistémico en los sistemas alimentarios. Así, este estudio de caso se centra en el Valle del Cauca (Colombia) y presenta un ejemplo del rol que las coaliciones público-privadas pueden desempeñar en la transformación de los sistemas alimentarios. La Alianza Bioversity - CIAT y FOLU Colombia lideran, desde el 2021, una coalición multiactor que tiene como objetivo promover una perspectiva sistémica en los sistemas alimentarios del Valle del Cauca y así analizar los logros y desafíos asociados, con el fin de establecer una agenda común de trabajo. Se propone, entonces, una metodología de toma de decisiones participativas basadas en evidencia científica. Dicho trabajo respaldó el proceso de formulación de una hoja de ruta. Este artículo expone la urgencia de abordar de manera integral los desafíos y los altos costos económicos asociados a la inacción de los sistemas alimentarios, por lo que se constituye como una herramienta fundamental para impulsar su transformación hacia la regeneración. Los hallazgos principales revelan no solo las ineficiencias del sistema, sino un universo de múltiples actores, quienes realizan actividades para el fortalecimiento del sistema alimentario desarticuladamente. En conclusión, se destaca que las coaliciones público-privadas en los sistemas alimentarios permiten aprovechar la diversidad de habilidades y conocimientos de los actores involucrados. La relevancia de este estudio radica en su enfoque sistémico y proporciona una guía para la formulación y puesta en marcha de políticas públicas y programas que aborden los desafíos alimentarios de modo integral. Además, destaca la importancia de la colaboración entre los sectores público y privado para lograr transformaciones significativas.