60年代中期至70年代末期，在中国的西南、西北内陆地区，进行了一次规模宏大的经济建设，亦称“三线”建设。它是由毛泽东提出而付诸实施的，曾一度作为中国经济建设的中心环节和主要任务。
毛泽东在中共中央书记处召开的研究讨论内地建设的会议上又提出：要准备帝国主义可能发动侵略战争。现在工厂都集中在大城市和沿海地区，不利于备战。工厂可以一分为二，要抢时间迁到内地去。各省都要搬家，而且学校、科学院、设计院也要搬家。成昆、川黔、滇黔三条铁路要抓紧时间修好，铁轨不够，可以撤其它线路的。他还强调，现在再不建三线，就如同大革命时期下不下乡一样，是革命不革命的问题。
毛泽东同一位管工业的负责同志谈话时说：要好好研究斯大林的经验。斯大林一不准备工事，二不准备敌人进攻，三不搬家，这是教训。蒋介石的经验也要研究。总之，一线要搬家，二线和三线要加强。
可见，毛泽东当时对三线建设是非常关注的。毛泽东之所以如此急迫地强调要搞三线建设，从他当时的一系列谈话来看，其基本出发点是：防止外敌的突然袭击和改变我国工业和国防建设的不合理布局。
1963年初，在一次听取中印边界反击战汇报时，毛泽东插话说：你们都要准备打仗，不要以为天下太平，要注意军事，只搞文化，不搞武化是不行的。
自1964年起，毛泽东对中国遭受国外敌人大规模入侵的危险性估计得更为严重。在1964年5、6月间进行的中共中央北京工作会议上，毛泽东已把国防看作是与农业并列的“一个拳头”，提出在原子战争时期，没有强大稳固的后方不行。据此，他提出了把全国划分为一、二、三线的战略布局，下决心搞好三线建设，准备打仗。
他认为，我们的国防工业要摆在三线，要经得起敌人头一轮大轰炸，不要把我们多少心血、多少时间搞起来的老家当一下子就打掉了，不要在战争初期就把我们的力量、国防工业生产能力破坏掉，要把国防工业建在三线，建成能抗飞机轰炸、抗原子弹袭击的巩固的战略后方。
在这次会议上，毛泽东要求全党把三线建设当作一件很重要、很紧迫的战略任务来看待。他指出，国防工业建设要同帝国主义、修正主义争时间、抢速度，对沿海工厂搬迁和三线建设要热心些，不能冷冷清清，积极性越高越好，哪怕是粗糙一点，也要赶快搞起来。他语重心长地告诉与会人员，把这些事做好了，我就放心了。为了引起全党的重视，同年8月他提出，现在再不建设三线，就如同大革命时期不下乡一样，是革命不革命的问题。
毛泽东还估计到，一旦战争爆发，北京可能被轰炸，各省被割断。他认为，应付这种情况的最好办法，是各省都要有自己的兵工厂。这样，即使各省被隔断，也不至于垮掉，仍有能力生产武器与敌展开持久战。他提出，中央主要生产、研制尖端武器，重武器，各省主要生产轻武器。因此，他要求各省都要建设自己的小三线，抓常规武器生产。他曾敦促一些地方领导，要有准备，赶在和平时期搞点枪，否则战时割断了就搞不到了。针对当时人们的一种顾虑，他说，有人说搞了敌人不来用不上是浪费？那不对，一定要搞，准备好了敌人可能不来用不上不是浪费?准备好了敌人可能不来,敌人来了总要打掉一些坛坛罐罐，这不是浪费，敌人不来也不是浪费，一定要搞。他责成各级党委都要抓军事工作，抓民兵工作，抓武器生产，这样，不管敌人从哪里来，要做到有准备，我们的国家就亡不了。
在三线建设问题上，毛泽东不但认为我们要有战略大后方，而且战略大后方要建设得适应战时需要，要保证在敌大轰炸的条件下，仍能保持正常生产。为此，在三线工业造点布局问题上，毛泽东主张靠山、近水、扎大营。考虑到战时可能被敌人封锁割断，以及我国工业基础和技术力量薄弱，他主张国防工业在结构上要“小而全”。
在未来反侵略战争的战略方针问题上，毛泽东结合中国革命战争的丰富实践以及现代战争的特点，发展了他以往的战略思想。按他的想法，在当时的情况下，如果发生大规模的外敌人侵，在战争初期、敌我力量对比仍然是敌强我弱、敌进攻我防御，敌主动我被动。如果排成一条线分兵把口处处设防，则会使战线拉得太长，敌人到处可以突破。所以，只有大胆地、主动地、彻底地诱敌深入，把敌人放进来，才能有理有利，最大限度地发挥人民战争的威力，使敌人拉长战线，兵力分散，后方空虚，背上包袱。而我方则有把握集中优势兵力，选择最有利的时机和地点歼灭敌人。基于这样一种估计，毛泽东当时的想法是，你打你的，我打我的，你打我就扑空，我打你准能消灭你。打得赢就打，不打，总是跑，是机会主义。而打不赢则三十六计走为上策。敌人来了，修点工事顶一下，使后方有所准备，让敌人进来，陷得越深越好。在确定诱敌深入的同时，毛泽东也强调在战争初期第一线要顶的精神。
1965年一次谈话中，毛泽东说，不管怎样，我们不要学蒋介石那样，让日本人长驱直入，很快就打到南京、武汉、长沙，不要学斯大林那样，让希特勒长驱直入，一下就逼到莫斯科、列宁格勒城下，要搞几道防线，要防止敌人向纵深空降，不能让敌人长驱直入。他强调，在反侵略战争中，作战的根本方针是运动战，攻的时候用，防御时也用。
民兵建设是具有鲜明中国特色的战略思想的一个重要组成部分。毛泽东在考虑未来反侵略战争的战略方针时，始终把民兵的作用和建设放在一个十分突出的地位。1962年6月，毛泽东发出了民兵工作“三落实”的指示，即“组织落实、政治落实、军事落实”。他在解释这“三落实”的方针时说：
组织落实，就是搞多少民兵，搞多少普通民兵，有兵有官，有强的干部，要有组织，有班排连营团师，一有情况能召之即来。政治落实，就是对民兵要做政治工作，坚持四个第一，要设政治委员、指导员，做人的工作，分清好坏人，民兵在政治上一定要可靠特别是基干民兵。军事落实，就是要有手榴弹，有轻武器。各省要搞一个兵工厂，先搞修理，后搞制造。要搞些训练。天上掉下来的，地下冒出来的。甚至于帝国主义把大规模战争强加于我们，怎样对付，都要有办法。
60年代初期，随着国际局势的发展演变，中国周边出现了十分严峻的形势。
在东面和南面，中国面临美国军事势力的重重包围。美国凭借在第二次世界大战中急剧膨胀起来的经济、军事实力，要求中国周边的一些国家和地区签订条约，结成反华联盟，并在这些国家和地区进驻军队，建立军事基地，对中国东面和南面形成了一个半月形的军事包围圈。
60年代，以遏制“中国共产主义势力南侵”为借口，美国在越南南方重新燃起战火。1961年肯尼迪入主白宫后，下令在南越实行所谓“特种战争”，即由美国出钱出武器、出教官、出顾问，训练和指挥南越军队。
1964年8月5日，美国对越南民主共和国进行轰炸，这就构成了对中国安全特别是东南部边疆安全的严重威胁。此后不久，美国防部长麦克纳马拉公然声称“中国今天是美国的主要敌人，”“我们打算坚定不移的反对共产党中国，并将其战略重点从欧洲逐步转向亚洲。”
与此同时，在北部和西部，中国面临苏联军队的巨大压力。新中国建立之后的相当长一段时间里，中苏两党、两国的关系是友好的、密切的。自1956年苏共20大召开之后，中苏两党在意识形态领域里的某些问题上发生了一些分歧。这些分歧本来是可能通过平等协商、讨论、对话的形式逐步消除的，当控制不成，就把两党之间的分歧公开于世，并将意识形态领域里的分歧扩大到国家关系上，这就不可避免地导致中、苏两个社会主义大国从间接的隐晦批评发展成直接的分开对抗，导致两国关系由全面友好走向全面破裂。随着中苏关系的不断恶化，两国接壤的7300多公里长的边境线上也出现了紧张局势，边界争端事件不断发生。特别是勃列日涅夫上台后，苏联政府向中苏边境地区增派军队，由原来的10个师不足20万人逐步增加到54个师近百万人。战略导弹也指向了中国的重要设施，同时还派兵进驻了蒙古人民共和国，建立军事基地和导弹发射基地，并扬言要对中国的核设施实行“外科手术”。这就构成了对中国北部和西部地区的巨大军事威胁。
在美苏两个大国的唆使下，当时与中接壤或毗邻的印度、日本、南朝鲜等国对我国也持敌视态度。
当时，中国工业的布局，由于历史的原因，70％集中在沿海一带，占国土面积三分之一的西南、西北内陆地区，近代工业微乎其微，交通十分闭塞。新中国建立后，为改变这一状况，在“一五”计划和“二五”计划时期，国家投资在内地新建了一批工业企业，建成了成渝、宝成、兰新等铁路干线，使全国生产力不合理的状况有所改变。但就整体而言，内陆地区的经济基础仍然十分薄弱。这里要指出的是，中国50年代新建的一些国防兵工厂大部分分布在东北、华北一带，内地很少。这一切都使毛泽东认为对中国的安全是很不利的。
在这样的背景之下，毛泽东进一步加重了对战争危险性的估计。1965年10月，他再一次要求全党要备战，各省要把小三线建设好，不要怕敌人不来，不要怕兵变，不要怕造反。他要求，全军应以临战的姿态搞战备。同年年底，他在一次讲话中说，要准备早打，准备大打，准备它突然袭击，准备它摔原子弹，准备帝国主义，修正主义和其他各国反动派一齐来。基于这样一种认识，毛泽东提出了要把国防放在第一位的思想。
在1965年9至10月召开的中央北京工作会议上，正式通过了“三五”计划的基本方针为：“以国防建设第一，加速‘三线’建设，逐步改变工业布局”。自此，经济建设的中心由解决吃穿用转变为备战。
正是基于这一现状，毛泽东根据第二次世界大战时期，苏联由于未能建成乌拉尔以东地区的工业基地，致使战争初期惨遭巨大破坏和严重损失的历史教训，作出了集中国之国力加速西南、西北及内陆地区建设的重大战略决策。
早在50年代中、后期，毛泽东在《论十大关系》和中央工作会议上曾多次强调：必须大力发展内地工业，积极建设好我国的战略大后方基地，改善中国不合理的工业布局。
1964年毛泽东明确提出要下决心搞三线建设。首先要把攀枝花钢铁基地以及与此相关联的交通、煤、电建设起来。根据毛泽东的指示，中共中央决定：首先集中力量建设内地，在人力、财力、物力上给予全力保证。要求新建的项目要摆在内地，现在就要搞勘察设计，不要耽误时间，沿海地区能够搬迁的项目要搬迁。
国家计委据此重新拟定了《关于第三个五年计划安排情况的汇报提纲》。在《提纲》中明确提出：“三五”计划必须立足战争，从准备大打、早打出发，积极备战，把国防建设放在第一位，加快三线建设，集中力量尽快地把三线地区的基础工业和交通运输业建设起来，逐步改变工业布局；发展工业生产，相应地发展轻工业，逐步改善人民生活。
这时毛泽东想起了彭德怀在1962年春上的8万言“意见书”。彭德怀的问题一直是毛泽东的一块心病，一大隐患。
1965年，出于政治需要，毛泽东决定起用彭德怀。并迅速的召见他。毛泽东说：“现在要建设大三线、小三线，而且战争就要在中国大陆进行。你去西南是适当的，将来还可以带一些兵去打仗，以便恢复名誉。庐山的事，也许真理在你那边。让历史去做结论吧！”彭德怀很高兴领命而去。
根据他这一想法，当时中共制定的国土战略，东南沿海、西北连续为第一线；浙西山区、闽西山区、江西南部、湖南南部山区为第二线；而把陕西南部、四川全省、贵州全省、鄂西、湘西作为第三线（大后方）通称大三线。北京西山及太行山一带为小三线）这一切都是为了准备战争。
根据毛泽东的决心，中央提出，从60年代起，应以跃进的姿态加快国防工业，特别是尖端技术的基本建设速度。
六十年代初，尽管中国的国民经济遇到极大困难，国家许多重点工程下马，围绕着国防工业中一些重点项目“上马”还是“下马”的问题，中央内部还有不同意见。但由于毛泽东的坚决态度，别的项目都处于压缩、下马的状况，而尖端武器的研究、制造则处于大建设、大发展的时期。
1964年，毛泽东提出，别人有的，我们要有；别人没有的，我们也要有。管他什么国家，管他什么弹，原子弹、氢弹我们都要超过。
就在这一年，中国成功地爆炸了第一颗原子弹。
在毛泽东大力发展尖端武器方针的指导下，我国的导弹、核武器研制工作，以超出常规的速度发展着。
1964年不仅爆炸了第一颗原子弹，而且成功地发射了第一颗自行设计的中近程导弹。
1966年10月，中国首次发射导弹核武器试验成功。
1967年6月，中国又成功地爆炸了第一颗氢弹。
1970年4月，我国第一颗人造地球卫星发射成功。
从1965年到1980年，在中国心腹地带的13个省和自治区全面展开了规模巨大的三线建设。整个建设过程大体分为两个阶段。1965年和“三五”时期为第一阶段。
1965年6月，毛泽东在杭州听取国家计委主任余秋里关于编制“三五”计划和长远规划的汇报时指出：“总之，第一是老百姓，第二是打仗，第三是灾荒。订计划要考察这三个因素。”
三线建设的第一阶段投入资金达560亿元，主要用于成昆、滇黔、川黔三条铁路，攀枝花、酒泉钢铁厂和重庆工业基地的建设上，三线建设全面展开阶段的重点是放在打基础方面。
在“四五”和“五五”计划时期为第二阶段，国家共投入资金1492亿元，占同期全国基本建设总投资的36.4％；共安排建设项目1100多个，绝大部分生产能力在这一阶段形成，从而使三线地区基本成为部门比较齐全、工农业逐步协调发展的战略大后方。
三线建设规模之大、时间之长、投入之多、动员之广、行动之快，在中国建设史上是空前的，从全国各地汇集于三线地区的有几百万建设者。
三线建设从客观上初步改变了中国内地交通落后、基础工业薄弱和资源开发程度低下的历史状况。在三线的基础设施和基础工业建设中，国家把发展效能事业放在优先地位加以安排。相继建成川黔、贵昆、成昆、湘黔、襄渝、阳安、太焦、焦枝和青藏铁路西宁至格尔木段等10条干线，还修建了一些支线和专用线。新增铁路8046公里，占同期全国新增里程的55％，使三线地区的铁路比重明显增长，由1964年占全国的19.2％提高到34.70％；货物周转量增长４倍多，占全国的1/3。公路建设也得到较大发展，新增通车里程22.78万公里，占同期全国新增里程的55％。
同时，国家还投资整治了三线地区的内河航道，新增内河港口吞吐能力3042万吨，进而使三线地区的交通运输初步形成网络，内河航运能力得到提高。能源工业重点建成了贵州六盘水，四川宝鼎、芙蓉、陕西韩城、铜川、河南平顶山等50多个统配煤矿区，新增原煤开采能力达11211万吨；建成了葛洲坝、龚咀、乌江渡、凤滩、龙羊峡、秦岭、神头等大中型水、火电站68座，占全国的40％，新增装机容量1872.4万千瓦，比1964年增长4.3倍；开发了８个油田和天然气田，形成556万吨原油开采能力和1442万吨原油加工能力。天然气开采能力达54亿立方米。新建攀枝花、长城、水城、舞阳等钢铁工业企业984个，工业总产值达78.69亿元，比1964年增长4.5倍，炼铁生产能力达到1248万吨，炼钢生产能力达到1161万吨；建成有色金属工业企业945个，占全国有色金属工业企业数的41.4％，铜、铝、铅、锌、镍、锡、锑、汞、镁、海绵钛10种有色金属的产量达到62.64万吨，占全国产量的50.2％。
当时，毛泽东向全国各族人民发出了“要准备打仗”的号召，全国性的战备工作也随之进入高潮。
在毛泽东对国际形势有可能突然恶化的估计下，国家计委在制定“三五”和“四五”计划时，把加速三线建设始终摆在首位，将全国一半左右的建设资金投入三线地区。特别是在1969年至1971年期间，新建和内迁的大中型建设项目达1000多个，使三线地区的基本建设规模十分庞大。
鉴于复杂多变的国际形势和我国生产力状况，为了防止外敌的突然袭击和大规模入侵，毛泽东对爆发战争危险性估计过重，从而导致对三线建设的进程要求过快、过急。他在1964年夏、秋两季的多次谈话和文件指示中，反复强调，三线建设要加快，并说内地建不好，我就一天也睡不着觉。特别是在同年10月10日同大区第一书记的谈话中，他明确提出：“三线建设要抢在战争前面，即使提前一个小时也是好的。”
在毛泽东的三线建设要加快的思想指导下，当时各级三线建设指挥机构，都把抢时间、争速度放到了突出地位，这虽然加快了建设进度，同时也造成了严重后果。
为了赶进度，有些建设工程对当地的气象、地质、水文、山川、物产等自然资源和生产环境还未来得及进行调查和可行性论证就盲目上马，定点建设，造成了严重损失。有的工程建在断裂带上，有的建在溶洞和煤矿采空上，有的建在河滩上，有的建在水库边，建成投产后，经常遭受洪水、坍方、泥石流等自然灾害的侵袭，损失十分严重。为了片面追求快，有的工程不按基本建设程序办事，不讲科学施工，严重忽视工程质量，致使一些工厂建成后，有的发生地基下沉，有的发生墙壁开裂甚至坍塌，遗留问题甚多，国家为此花费了不少资金。
由于对备战强调过了头，三线建设完全是作为战备工程进行建设。毛泽东和中共中央对三线建设工程提出了必须执行“靠山、分散、隐蔽”的建设方针。在当时“准备打仗”的气氛十分浓厚的情况下，三线建设过程过分突出了备战因素，忽视了客观经济建设规律，所造成的后果也是十分严重的。
为了突出战备，一大批现代化工业企业远离城市、远离交通要道、分散地建在深山沟里，而且实行“瓜蔓式”、“村落式”、“羊拉屎”的布局，不仅企业与企业之间相距甚远，就是车间与车间也是分散建的。如湖南三线建设时期新建的40多个军工企业，分布在43个县，最远的相距700多公里，最近的也有16公里，生产协作十分困难。宝鸡有色金属加工厂、西北铜加工厂等企业，建厂时把一部分关键设备放在离主厂十多公里的山沟里，造成工序之间来回重复倒运，生产十分不便。
现在看来，这种不注意物质运动的时间和空间特点、不注重事物普遍联系的内在规律，不看现代化工业发展的必然趋势，将企业分散孤立地建在深山沟里的作法，不仅造成宏观布局的不合理，而且人为地破坏了现代化生产的合理组织，使企业的优势和作用得不到充分发挥，经济效益不高。
由于三线建设摊子铺得过大、战线拉得过长，超过了国家的承受能力，资金、设备、原材料难以到位，造成一部分工程只好中途下马，有些则成为长期不能投产的“胡子”工程，后来只好采取“关、停、并、转”，造成不小的经济损失。特别是国防工业，造成国民经济内部比例失调，既影响了国民经济的正常发展，也影响了人民生活的改善。
由于过分强调隐蔽，不少建设项目把大量人力、物力和财力都投在开山、筑路、架桥、打洞等基础设施上，大大增加建设费用。企业建成后，为了在山沟里独立生存，生产上不得不搞“小而全”、“大而全”，尽可能做到设备配套成龙，加工手段齐全；在生活上则全部“包起来”，商店、学校、医院、邮电、治安、影剧院都要自己建立，一个工厂就犹如一个小社会。这种与社会脱节的纵向封闭型的企业，不要说经济效益，有的连自己生存下来都十分困难。
三线建设浪费资金初步估计就达6000亿元。而且这种后遗症一直延续到今后仍致将来。
