60年代前期，國際形勢出現(xiàn)新的動蕩，我國周邊形勢也逐漸緊張，美國對越南北方的戰(zhàn)爭逐步擴(kuò)大。在這種情況下，經(jīng)濟(jì)工作中備戰(zhàn)的問題擺到黨的重要議事日程上來。毛澤東表示要從準(zhǔn)備戰(zhàn)爭的角度來考慮國內(nèi)建設(shè)。在1964年五六月間中央工作會議討論第三個五年計劃問題前夕，毛澤東聽取有關(guān)“三五”計劃的匯報，講了他自己的一些想法。他提出，國民經(jīng)濟(jì)有兩個拳頭，一個屁股，農(nóng)業(yè)是一個拳頭，國防工業(yè)是一個拳頭，基礎(chǔ)工業(yè)是屁股；要把基礎(chǔ)工業(yè)適當(dāng)搞上去，其他方面不能太多，要相適應(yīng)。他還說到要搞酒泉鋼鐵廠和攀枝花鋼鐵廠。會議期間，5月27日，中央政治局常委聽取會議分組討論情況的匯報時，毛澤東明確提出：在原子彈時期，沒有后方不行。“三五”計劃要考慮解決全國工業(yè)布局不平衡的問題，要搞一、二、三線的戰(zhàn)略布局，加強(qiáng)三線建設(shè)，防備敵人的入侵。第二天，中央政治局常委、書記處書記和各中央局負(fù)責(zé)人開會，研究討論“三五”計劃問題。與會者一致?lián)碜o(hù)毛澤東的主張，認(rèn)為應(yīng)該在加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、解決人民吃穿用的同時，迅速展開三線建設(shè)，加強(qiáng)戰(zhàn)備。6月6日，毛澤東在中央工作會議上講話，特別強(qiáng)調(diào)了備戰(zhàn)。他說：只要帝國主義存在，就有戰(zhàn)爭的危險。我們不是帝國主義的參謀長，不曉得它什么時候要打仗。要搞三線工業(yè)基地的建設(shè)，一、二線也要搞點(diǎn)軍事工業(yè)。有了這些東西，就放心了。攀枝花鋼鐵工業(yè)基地的建設(shè)要快，但不要潦草。攀枝花搞不起來，睡不著覺。

越南戰(zhàn)爭升級后，黨中央、國務(wù)院加快了三線建設(shè)的部署。1964年8月12日，毛澤東對總參謀部作戰(zhàn)部《關(guān)于國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)如何防備敵人突然襲擊的報告》作了批示，并要求有關(guān)方面精心研究，逐步實(shí)施。根據(jù)毛澤東的指示，8月19日，李富春、薄一波、羅瑞卿聯(lián)名把國務(wù)院的研究意見報告中央，初步提出三線建設(shè)的若干部署和實(shí)施意見。與此同時，中央書記處專門召開討論三線建設(shè)問題的會議。毛澤東在會上進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)要準(zhǔn)備帝國主義可能發(fā)動侵略戰(zhàn)爭，提出現(xiàn)在工廠可以一分為二，搶時間遷到內(nèi)地去；各省都要搬家，建立自己的戰(zhàn)略后方。會議決定，首先集中力量建設(shè)三線，在人力、物力、財力上給予保證；新建項目都要擺在三線；一線能搬的項目要搬遷，短期不能見效的續(xù)建項目一律縮小建設(shè)規(guī)模；在不妨礙生產(chǎn)的條件下，有計劃有步驟地調(diào)整一線。這一決定標(biāo)志著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的戰(zhàn)略重點(diǎn)，由以大力發(fā)展農(nóng)業(yè)、提高人民生活為中心，轉(zhuǎn)向了以加速三線建設(shè)、增強(qiáng)國防實(shí)力為中心的戰(zhàn)備軌道。

中央作出三線建設(shè)的決策之后，有關(guān)部門迅速從三個方面對西南、西北的三線建設(shè)進(jìn)行了具體部署。一是在三線建設(shè)新的工廠，擴(kuò)建部分工廠，由國家計委負(fù)責(zé)組織；二是將一線的全國獨(dú)此一家的重要工廠和配合后方建設(shè)所必需的工廠搬遷到三線，由國家建委負(fù)責(zé)組織；三是組織好全國的工業(yè)生產(chǎn)，為三線建設(shè)提供設(shè)備和材料，由國家經(jīng)委負(fù)責(zé)。隨后，又分別成立西南、西北三線建設(shè)指揮部，負(fù)責(zé)組織中央有關(guān)部門在三線地區(qū)新建、擴(kuò)建、遷建項目的計劃協(xié)調(diào)和物資供應(yīng)工作。

1964年下半年，有關(guān)方面對西南、西北、中南地區(qū)的鐵路、礦山、冶金和國防建設(shè)項目進(jìn)行選點(diǎn)考察，初步選定一批廠址和鐵路線路，擬定了三線建設(shè)項目的總體布局。10月30日，中共中央批準(zhǔn)下發(fā)《一九六五年計劃綱要（草案）》，確定了三線建設(shè)的總目標(biāo)，即采取多快好省的方法，在縱深地區(qū)建立起一個工農(nóng)業(yè)結(jié)合的、為國防和農(nóng)業(yè)服務(wù)的比較完整的戰(zhàn)略后方基地。據(jù)不完全統(tǒng)計，1964年下半年至1965年，在西南、西北三線部署的新建、擴(kuò)建和續(xù)建大中型項目300多個，涉及鋼鐵、有色金屬、石油、化工、化肥、森林、建材、鐵道、交通、民航、紡織、輕工、水利以及農(nóng)業(yè)、林業(yè)、商業(yè)、郵電、廣播、教育各個方面，其中以四川攀枝花鋼鐵工業(yè)基地、甘肅酒泉鋼鐵廠、成昆鐵路等鐵路干線，以及重慶兵器工業(yè)基地、成都航空工業(yè)基地、西北航空航天工業(yè)基地和電子、光學(xué)儀器工業(yè)基地等為重點(diǎn)。

從1965年初起，全國各地建設(shè)隊伍陸續(xù)集中到三線地區(qū)，各種物資也源源不斷運(yùn)往內(nèi)地。各省、市、區(qū)也加快作出三線建設(shè)的安排。1964年10月18日，廣東省委向中央和中南局提出關(guān)于本省國防工業(yè)和三線建設(shè)的報告。報告就該省建設(shè)一系列小型兵工廠、化肥廠、軍械修配廠和將廣州及沿海城市部分民用工廠、高等學(xué)校遷至小三線等問題作出規(guī)劃。毛澤東對這個報告作出批示，予以肯定。周恩來約集有關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行研究，提出關(guān)于一、二線后方建設(shè)和備戰(zhàn)工作的報告。報告提出了一、二線建設(shè)和備戰(zhàn)工作的七項內(nèi)容，包括建設(shè)一批地方的軍工廠，從大城市搬遷一些必要的配套工廠到本省區(qū)的后方，并相應(yīng)建設(shè)一些小煤礦、小電站，搞好公路、橋梁、渡口和通訊線路，建設(shè)一批儲備戰(zhàn)略物資的倉庫，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)建設(shè)，遷建或新建一些必要的醫(yī)院和學(xué)校等。這樣，就形成了大小三線建設(shè)全面展開、齊頭并進(jìn)的局面。

從1965年夏起，三線建設(shè)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性實(shí)施階段，并在1965年至1966年形成一個小高潮。這時三線建設(shè)的主戰(zhàn)場在西南大三線，國家大幅度增加了對三線建設(shè)的投資。1965年國家計劃(包括中央和地方)安排用于三線的投資占基建投資的近1/3；1966年計劃安排用于大小三線及其他戰(zhàn)備工程的投資占到基建總投資的一半。為使三線建設(shè)能盡快形成生產(chǎn)能力，還對一、二線經(jīng)濟(jì)建設(shè)采取“停”(停建一切新開工項目)、“縮”(壓縮在建項目)、“搬”(部分企事業(yè)單位全部搬到三線)、“分”(部分企事業(yè)單位分出一塊或兩塊遷往三線)、“幫”(從技術(shù)力量和設(shè)備方面對口幫助三線企業(yè)建設(shè))等項措施。1965年8月召開的全國搬遷工作會議，確定立足于戰(zhàn)爭，搬遷項目實(shí)行大分散、小集中原則，國防尖端項目的建設(shè)則實(shí)行靠山、分散、隱蔽，有的還要進(jìn)洞，即“山、散、洞”原則。隨后，大規(guī)模搬遷和建設(shè)工作迅即展開。從1964年下半年到1965年，由一線遷入三線的第一批工廠有49個。這實(shí)質(zhì)上是國民經(jīng)濟(jì)布局的一次大調(diào)整。