一、勘探开发
　　　　中国大部分沉积盆地属陆相地层。19世纪初曾有几个国家派地质学家到中国就陆相地层能不能发现油田进行调查，最终确定中国东北地区的陆相地层贫油。
　　　　1941年，地质学家潘忠祥教授首先提出陆相生油学说：“石油不仅来自海相地层，也能够来自淡水沉积物”。杰出的地质学家李四光以陆相生油学说为基础，发展了石油地质理论。他全面系统地论证了新华夏体系沉降带有良好的生油、储油条件，指出了中国找寻天然气、石油的广阔远景，并提出在松辽平原、华北平原等地开展石油普查的意见（李四光：《从大地构造看我国石油勘探的远景》，1954年）。许多专家和学者也都从分析中国的地质情况出发，认为陆相地层可以生油。对东北、华北等地区陆相沉积的含油远景，提出了新的学说和论证，推断广阔的松辽陆相沉积盆地，就是含油的有利远景地区。 在李四光等地质学家科学论断的指导下，1955年8月，地质部松辽石油普查大队开始了松辽盆地的石油地质普查。1957年3月，石油工业部派出116地质队，到松辽盆地进行地质调查。地质部和石油工业部的地质勘探人员经过共同努力，对松辽盆地地质特征有了比较明确和一致的认识。
　　　　1958年2月27～28日，中央主管石油工业的邓小平在听取了石油部部长李聚奎等人的汇报后指出：“石油勘探工作应当从战略方面来考虑问题，战略、战役、战术总是要三者结合的。第一个问题是选准突击方向，不要十个指头一般齐。就经济价值来说，华北和松辽都是一样的，主要是看哪个地方先搞出油来。”
　　　　遵照邓小平的指示，石油部、地质部互相协作，在松辽地域展开了大规模的石油勘探工作，勘探重点开始从西北转向华北、东北地区。
　　　　1958年7月，提出钻探松基三井的设想。是年9月3日，由松辽石油勘探局的地质工作者张文昭、杨继良、钟其权和地质部的韩景行、朱大绶分析研究，一致同意将松基三井井位定在大同镇高台子隆起上。9月9日，松辽石油勘探局正式确定井位。11月24日石油工业部经反复核实论证，正式批准松基三井设计方案，并决定由32118钻井队负责钻井施工。1959年4月11日，具有历史意义的松基三井正式开钻，在井深1 050米处开始取岩芯，取出的油砂含油饱满。
　　　　根据松基三井良好的油、气显示，石油工业部副部长康世恩在广泛听取意见后，为争取时间，提前发现工业油流，决定在井深1 461米处提前完钻，转入试油。要求试油人员坚持提捞井筒中的水，一定要捞个“水落油出”。经过20天的不懈努力， 1959年9月26日上午，松基三井终于喷出了油流。松基三井出油是发现大庆油田的基本标志。
　　　　为纪念在国庆十周年的前夕松基三井出油这个喜庆日子，中共黑龙江省委第一书记欧阳钦亲临现场祝贺，并提议将肇州大同镇改为大庆镇，油田命名为大庆油田。随后，黑龙江省人民委员会发出《关于成立大庆区和将大同镇改为大庆镇的决定》。松基三井出油后，中共石油部党组立即组织地质人员进一步分析勘探形势，从当时的地震勘探成果中，清晰地显示出大庆长垣的总体是个完整的大型二级构造带。 1960年1月，中共石油部党组召开扩大会议，分析了松辽地区勘探形势和远景，于2月13日向中共中央提出了《关于东北松辽地区石油勘探情况和今后工作部署问题的报告》，建议集中优势兵力，开展一场声势浩大的勘探开发大庆油田的石油会战。中共中央于1960年2月22日批准了石油部的报告，一场标志着中华人民共和国石油工业崛起的石油大会战开始了。
　　　　1960年2月24日，中共石油部党组在哈尔滨召开会议，决定全国石油系统37个厂、矿、院、校由主要领导带队，组织精兵强将，自带设备奔赴会战现场。当年退伍的万名解放军战士和3 000名转业军官也分别从沈阳部队、南京部队和济南部队开赴大庆。中央机关部门和黑龙江省支援会战的干部和工人也陆续赶赴大庆。到4月底，参加会战的队伍达3万人，设备40万吨。
　　　　1960年4月10日会战前夕，石油工业部党组以部机关党委的名义作出了石油会战的第一个决定——《关于学习毛泽东同志〈实践论〉和〈矛盾论〉的决定》，发表在大庆会战机关报《大庆战报》的创刊号上。通过学习，振奋了广大石油工人战胜困难的革命精神，他们发出了“有条件要上，没有条件创造条件也要上”，为了甩掉中国石油落后帽子，“宁肯少活20年，拼命也要拿下大油田”等豪迈誓言。率先喊出和带头实践这些誓言的是“铁人”王进喜。王进喜是来自玉门油矿的钻井队长、全国著名劳动模范。1960年3月，他奉命带领钻井队千里迢迢赶到大庆，一下火车，不问吃，不问住，先问井场在哪里，然后组织职工用人拉肩杠的方式把五、六十吨重的钻机部件卸下火车，运到场。供水困难，就发动职工用脸盆从水泡子取水。为了避免井喷，在没有泥浆搅拌设备的情况下，他奋不顾身地跳进泥浆池，用身体搅拌泥浆，一直坚持了两个小时。井喷避免了，他的全身却被强碱烧起了大泡。饿了，啃几口随身带的凉馍，渴了，喝几口凉水，困了，就倒在成排的钻杆上休息一会儿。从安装钻机到第一口井完钻，他一连七天七夜没离开会战现场。当地群众看到石油工人这种拼命的劲头，感动地说：“王队长可真是个铁人啊！”从此，“铁人”这个响亮的名字传遍了整个油田。在1960年4月26日召开的会战誓师大会上，“铁人”王进喜作为会战中涌现出的第一个标兵，披红戴花，骑着高头大马，被职工拥上主席台。石油工业部部长余秋里在会上高呼：“向铁人学习！”“人人争做铁人！”
　　　　“学铁人、做铁人”活动的开展，推动着会战职工迎难而上，勇往直前。来自新疆石油管理局的钻井队长马德仁，在钻机泥浆泵水管线冻结的情况下，破冰跳进浆池清理管线，棉衣被泥浆渗透，成了冰的铠甲。来自四川石油管理局的钻井队长段兴枝，利用钻机的自身动力，创造了“钻机自走”的方法，在吊车和拖拉机不足的情况下，解决了钻机搬家的困难。来自玉门石油管理局的大庆油田第一个采油队队长薛国帮，自制绞车为第一批油井清蜡，并手持蒸气管下到土油池里化开凝结的原油，保证了大庆油田首列原油列车顺利外运。来自石油部第一工程局的工程队长朱洪昌，发现供水管线裂缝时，用手捂着裂缝堵住漏水，忍着灼烧的疼痛，让焊工操枪焊接。
　　　　1960年7月，石油工业部机关党委发出通知，号召在全油田开展学习“王、马、段、薛、朱”的活动，他们被誉为会战中的“五面红旗”。
　　　　学习“两论”和学习“铁人”的热潮，激励着会战职工的革命干劲。
　　　　会战的主战场——萨尔图，青天一顶，草原一片，人烟稀少。几万人的会战队伍一下子拥到这片草原上，困难重重。特别是冬季，条件更加严酷。会战领导小组一方面号召职工坚持会战，一方面着手解决职工吃住困难。没有房住，就向当地群众学习，用碱土和茅草打“干打垒”土房子；没有衣服，中共黑龙江省委做出决定，于入冬前，把棉工作服、狗皮帽子和大头鞋及时运到大庆。面对零下40度的严寒，石油工人喊出了“不怕地冻九尺雪成山，石油工人无冬天”的战斗口号，坚持石油会战。1960年大庆油田第一次政治工作会议上，石油工业部党组高度赞扬会战队伍这种艰苦创业的革命精神，并概括为“三要十不”精神。“三要”就是：要甩掉中国石油落后的帽子；要高速度、高水平拿下大油田；要赶超世界先进水平，为国争光：“十不”就是：不怕苦、不怕死、不为名、不为利、不讲工作条件好坏、不计工作时间长短、不讲报酬多少、不分职位高低、不分份内份外、不分前线后方，一心为会战胜利。
　　　　1960年6月1日，第一列火车满载原油开出萨尔图车站。到8月底，会战仅4个月，原油日产量达到3 000吨，当月产油10万吨，已相当于当时经过几十年开发的玉门油田的生产水平。
　　　　大庆油田1960年生产原油97万吨。1963年产量达到439万吨，占全国原油产量的67.8%。同年12月，中国政府庄严宣告：中国石油已经基本自给了，中国人使用“洋油”的时代将一去不复返了。
　　　　二、采油生产
　　　　从1964年开始，大庆油田进入全面开发阶段。1964年年初，毛泽东主席提出了“工业学大庆”的号召，同年2月5日，中共中央发出通知，要求全国工交、财贸、文教系统和各级机关、团体、部队普遍传达石油会战情况的报告，4月19日，《人民日报》在头版头条发表了长篇通讯《大庆精神大庆人》。在荣誉面前，大庆工作委员会号召和组织油田干部、群众学习两分法，一分为二看自己，对照先进找差距，订出措施攀高峰，在队伍建设、生产建设和科学技术等方面都坚持高标准，继续大踏步前进。
　　　　同时，大庆工作委员会还组织学习代表团，走出油田，到解放军部队和全国30个城市、280个先进企业学习先进经验，找出大庆的18条主要差距，印发给全体职工讨论。同时邀请全国著名劳动模范苏广铭、马恒昌和倪志福等到油田传授经验、技术。
　　　　
　　　　按油田发展规律，石油会战后，大庆油田正处于产量上升时期。到1966年，油田年产油能力达到1 300万吨。
　　　　1966～1975年，林彪、江青反革命集团给油田带来了全面的干扰和破坏。大庆工作委员会17名成员有16人被揪斗，12人被戴上“走资派”的帽子遭关押，“铁人”王进喜等一大批劳动模范被诬蔑为“黑标兵”受到摧残；一大批有贡献的工程技术干部被诬蔑为“资产阶级反动学术权威”被迫下放劳动；生产指挥机关被冲击，油田科研部门被解散，岗位责任制被视为“管卡压”“三老四严”的好作风被批为“精神枷锁”；正在全面开发的大庆油田被打成“唯生产力论”的典型……其结果造成油田地下形势恶化，原油生产被动，工程质量下降，井喷、爆炸等恶性事故不断发生。1969年年底，周恩来总理发出“恢复两论起家基本功”的指示，中共中央、国务院、中央军委也对大庆油田采取了特殊保护措施，这一切给大庆职工带来了支持和力量。他们顶住林彪、江青反革命集团的压力，在极端困难的条件下，顽强地进行了斗争。在1974年9月的劳动模范大会上，中共大庆油田党委、大庆油田革命委员会反映广大职工的意愿，提出了“大干社会主义有理，大干社会主义有功，大干社会主义光荣，大干了还要大干”的口号。这个口号鼓舞和激励着广大油田职工坚持原油生产、奋发建设油田，保持了原油产量的逐年增长。至1975年，喇嘛甸油田建成1 120万吨年产油能力，当年生产原油1 099万吨，全油田年产油能力达到4 443万吨。
　　　　1975年，中共大庆油田党委从长期稳定高产着眼，提出了从1976年起，“高产上5 000（万吨），稳产10年”的奋斗目标。1976年1月，油田召开开发技术座谈会，对大庆油田10年稳产高产规划进行深入论证。在广泛听取群众意见的基础上，经油田党委讨论通过，并报请石油工业部正式批准。从此，油田进入了高产稳产阶段。
　　　　1976年以后，随着油田含水上升和总产量不断增长，老区地面流程的许多方面已不适应稳产高产的需要。为解决这个矛盾，对老区采取了全面改造与局部改造相结合的措施，钻加密井，打调整井，在“大庆底下找大庆”，为油田正常生产创造了条件。
　　　　为增加老油区的接替产能，在老区调整的同时，还加速开发建设新油区，陆续将葡萄花、太平屯等10个小油田投入生产，以弥补老油田的产量递减，确保总产量的长期稳定。1973～1985年，大庆油田完成探井486口，新增地质储量15 892万吨，已探明和基本探明的油田有21个，含油面积达到2 300平方公里，地质储量为45.8亿吨。喇嘛甸、萨尔图、杏树岗、太平屯、高台子、葡萄花、杏西7个油田全部投入开发，龙虎泡油田正在开发建设，宋芳屯、朝阳沟油田开辟了生产试验区。
　　　　到1985年，大庆油田胜利实现了“高产上5 000（万吨），稳产10年”的规划目标，年产量达到5 528万吨，占全国石油总产量的一半，成为世界上年产量达5 000万吨的少数几个特大油田之一。国家原油年产量在世界上的排名从中华人民共和国成立初期的第29位，跃居到第6位。
　　　　1976年，大庆油田恢复和健全了会战以来传统的岗位责任制和岗位责任制大检查。1977年1月21日，大庆革命委员会颁布了重新修订的《岗位责任制度》，包括岗位负责制、交接班制、巡回检查制、设备维修保养制、质量负责制、岗位练兵制、安全生产制、班组经济核算制等8项内容。1979年，对所属单位试行“五定一奖”（即定生产任务、定机构和人员、定固定资产和流动资金、定成本指标和费用定额、定银行存款和库存现金，按五定完成任务有奖）。1980年制订了《大庆市、局经济管理改革试行方案》。1981年，大庆石油管理局结合原油产量包干全面推行经济责任制，当年获中国企业管理协会颁发的企业管理优秀奖牌。1982年，油田全面推行经济责任制，1984年，又发展为经济承包责任制。1985年，油田深入贯彻执行《中共中央关于经济体制改革的决定》，进一步增强了企业的自身活力，促进了油田生产建设的发展。
　　　　中共第十一届三中全会以后，油田广大科技工作者面对油田含水、产量自然递减的挑战，大力加强科学研究工作，组织科技攻关，采用先进技术，加强技术改造，不断解决稳产高产中的技术难题，为延长油田稳产期，提高企业经济效益做出了重大贡献。1976～1985年共取得获奖科研成果624项。其中获国家发明奖、自然科学奖和科技进步奖11项，获全国科技大会奖36项，获省、部奖146项。“大庆油田长期高产稳产注水开发技术”，获得1985年“国家科学技术进步特等奖”。
　　　　截至1985年，大庆油田累计生产原油7.92亿吨，累计完成财政上缴623亿元，等于国家投资总额的20.3倍，是全国上缴利税最高的企业。
　　　　三、油田建设
　　　　大庆油田经过5年勘探找油、26年开发建设，截至1985年，大庆油田已建成喇嘛甸、萨尔图、杏树岗、葡萄花、太平屯、高台子、杏西等7个油田，总面积1 437.6平方公里，开发动用地质储量43.17亿吨，占总探明储量的93.9%。全油田累计钻井进尺1 793.4万米，等于钻穿一个地球还要多。钻井总数14 425口，其中已建成投产采油井8 438口，注水井3 342口，供水井355口，气井29口。建成各类油、水、气泵站1 424座，铺设输油、水、气管线23 180公里。架设输电线路9 123公里。建成油库6座，储油能力43.7万吨。建成年外输油能力4 000万吨管道输油系统。完成基建总投资147.3亿元。全油田拥有固定资产总值76.7亿元。拥有主要设备37 110台，其中钻机245部，井下作业和试井固井特种设备1 620台，注采设备6 821台，地球物理仪器410台，内燃机240台，起重机649台，运输车辆8 689台，发电机组367台，变压器4 917台，机床2 431台，锻铸设备271台，焊接设备3 039台，锅炉1 794台，施工机械3 662台。
　　　　在油田开发建设中，从事辅助生产的单位也完成了大量工作。供电360.2亿度；供水27.9亿立方米；机械加工69 073吨；机械维修45 704台；货运量596万吨公里；新建路面1 809公里；建筑房屋1 274万平方米，其中工业厂房166万平方米、民用房屋1 108万平方米：架设通信明线12 215公里、安装通信电缆1 107公里；建材生产完成金属构件预制117 108吨、土木构件预制605 342立方米、原木加工802 540立方米、防腐管线预制19 564.4公里。
　　　　随着油田的开发建设，石油冶炼和石油化工工业迅猛发展。1963年建成投产了大庆炼油厂第1期工程——常减压、热裂化两套炼油装置和6个辅助生产车间，原油年处理能力100万吨。1966年建成投产了炼油厂第2期工程——第2套常减压、催化裂化铂重整、延迟焦化和加氢5套炼油装置，时称“五朵金花”，使原油年处理能力增加到250万吨。1967～1970年，炼油职工对已投产的炼油装置进行技术改造，使原油加工能力提高到500万吨。1970年后，先后建成投产了合成氨、硝酸铵、丙烯腈纶抽丝，气体分馏、分子筛脱蜡等6套化工装置。1976年后，建成了国外引进的年产30万吨合成氨和48万吨尿素的装置，发展了化肥生产。 随着大庆油田的开发建设，黑龙江省的石油化学工业也迅速发展起来，先后建成喇嘛甸石油化工试验厂、大庆石油化工总厂、林源炼油厂、哈尔滨炼油厂、牡丹江炼油厂、大庆30万吨乙烯厂等大、中型油气加工厂。到1985年，全省加工原油能力达到845万吨，生产石化产品60多种，形成了以大庆石油化工总厂为主体的燃料油、润滑油、化肥、化纤、塑料、有机化工原料综合生产的石油化工生产基地，成为黑龙江省主要经济支柱之一。