治理水患的迫切要求
1949年，长江流域遭遇大洪水，荆江大堤险象环生。新中国领导人开始考虑治水、治江和防洪的方略，从根本上解除洪水对长江中下游广大地区的威胁。
1953年2月，毛泽东南下，特邀长江水利委员会主任林一山到“长江”舰上长谈。毛泽东当时指着三峡口上说：“为什么不在这个总口子上卡起来，毕其功于一役？先修那个三峡水库，怎么样？”
这次谈话之后，林一山即组织专人调查研究，其调查结论认为：三峡工程对根除长江水患有不可替代的主体作用。
对于毛泽东来讲，当时还只是提出和思考三峡工程的问题，还没有急急上马的意图。在他的思想上，三峡工程尚处于酝酿阶段。
1954年，长江发生了百年一遇的特大洪水，使形势急转直下。荆江分洪工程3次开闸分洪，虽对江洪有所缓解，但中南重镇武汉仍然危在旦夕。数百万军民昼夜奋战，拼死抗争，终于保住了武汉，免除了灭顶之灾。但长江、汉江干堤仍有64处溃口，损失十分严重，仅湖北境内受害农田就达两亿多亩，受灾人口9000多万人，死亡3万多人，南北大动脉京广铁路中断正常营运100天。
毛泽东在长江大水之后亲临武汉视察。他挥笔写道：“庆贺武汉人民战胜1954年的洪水，还要准备战胜今后可能发生的同样的洪水。”大汛过后的1954年12月，毛泽东等国家领导人在京汉铁路的列车上，专门听取林一山等人关于三峡工程技术问题的汇报，决定邀请苏联专家来华支援，将三峡工程提上了议事日程。
1956年7月，毛泽东在武汉畅游长江时赋诗曰：“更立西江石壁，截断巫山云雨，高峡出平湖。神女应无恙，当惊世界殊。”此时，协助编制长江流域规划和研究三峡工程的苏联专家已经到华开始工作。三峡工程论证工作全面展开。
长期论争
1958年1月中共中央南宁会议期间，时任长江水利委员会主任的林一山和时任燃料工业部水电建设总局局长的李锐都被请到会场，两人就三峡工程能否上马问题展开了一场辩论。其实，早在1956年，他们就有过争论，但当时由于各自的文章发表在专业刊物上，并没有引起太多人的注意。这次会上，林一山讲了两个小时，谈了三峡工程的必要性和迫切性；李锐则讲了半个小时，认为目前上马三峡工程是不科学的。待两人都讲完之后，毛泽东说：讲了还不算数。你们俩各写一篇文章，不怕长，三天交卷。第三天晚上，我们再来开三峡的会。第三天晚上仍在原处开会。毛泽东先说李锐的文章写得好，意思清楚，内容具体，论点可以服人，并要李锐当他的秘书。
毛泽东在讲话中提出了三峡建设要“积极准备，充分可靠”的方针，并委托周恩来亲自抓长江流域规划和三峡工程。当时，毛泽东伸出4根手指笑着对周恩来说：“恩来，你来抓三峡工程，一年抓四次。”
1958年2月27日，由周恩来亲自主持，李富春、李先念两位副总理参加的三峡工程会议，在武汉长江江面上的“江峡”号客轮上举行。因为是一边考察，一边开会，所以被称作“三峡现场会”。会议的第一项议程就是长江三峡大坝选址。
当时，摆在周恩来面前的有3个坝址方案：一是美国专家萨凡奇的南津关方案；二是苏联专家德米特里也夫斯基的猫儿峡方案；三是中国专家林一山等提出的三斗坪方案。三斗坪位于长江庙南宽谷南岸。
1958年3月，在中共中央成都会议上，周恩来作了长江流域规划和三峡问题的报告，会议通过了《中共中央关于三峡水利枢纽和长江流域规划的意见》，明确提出：“从国家长远的经济发展和技术条件两个方面考虑，三峡水利枢纽是需要修建而且可能修建的，现在应当采取积极准备和充分可靠的方针，进行各项有关的工作。”但也否定了三峡工程近期上马的提案。
1958年6月，长江三峡水利枢纽第一次科研会议在武汉召开。同年8月，周恩来在北戴河召集会议，具体研究了进一步加快三峡设计及准备工作的有关问题，要求1958年年底完成三峡初设要点报告。
1959年5月，武昌会议对《三峡初设要点报告》进行了为期10天的讨论，一致通过选用三斗坪坝址方案，大坝可按正常蓄水位200米设计。
1960年4月，中共中央中南局在广州召开经济协作会，讨论了在“二五”计划期间投资4亿元，准备1961年开始三峡工程的问题。但由于暂时经济困难和国际形势影响，三峡建设步伐被迫调整。8月，苏联政府撤回了有关专家。
“文化大革命”期间，“珍宝岛事件”导致中苏边境冲突，中国周边形势骤然紧张。毛泽东向全国发出“要准备打仗”，“备战、各荒为人民”的号召。三峡工程问题不可避免地被束之高阁。
20世纪60年代至70年代，虽然三峡工程设计和勘探工作从未停止，但由于中苏关系破裂，国民经济恶化和“文化大革命”的冲击，毛泽东的三峡宏图始终只是一种设想。
20世纪80年代初，正是中国拨乱反正，实行改革并且面向世界敞开国门之时。万里长江第一坝——葛洲坝工程初战告捷，大江截流成功，一期工程基本建成，7台机组全面投产。“长办”主张趁葛洲坝工程奏凯的大好时机，一鼓作气，拿下三峡工程。
在水电部部长钱正英的支持下，林一山带领庞大的设计队伍夜以继日地工作，于1983年3月编制完成《三峡水利枢纽正常蓄水位150米可行性报告》。报告描述，坝顶高程165米，利用超蓄水位至160.7米，可防御百年一遇的洪水，保护荆江大堤的安全。装机容量1300万千瓦，年发电量650亿千瓦时，水库移民33.3万人。
6月，国家计委将该方案上报国务院。经过11个月的论证、补充和修改，国务院于1984年4月5日原则批准了“150方案”。
1985年3月4日，中共中央、国务院发出《关于成立三峡省筹备组的通知》。《通知》说，正在筹备兴建的长江三峡，是新中国成立以来最大的工程。为了保证三峡工程顺利建成，妥善安排库区移民，加快三峡地区的经济开发，中共中央、国务院认为有建立三峡省的必要。当时看来，上马三峡工程仿佛已无悬念。
但在1984年9月，重庆市人民政府报告国务院，要求将三峡工程正常蓄水位提高到180米，以便万吨级船队可直达重庆。交通部也持同样看法。原来期待中的事情又发生了变化。
1985年4月，在全国政协六届三次会议上，167位政协委员就三峡工程问题单独或联合提出17件提案，建议缓上三峡工程。周培源、孙越崎、侯学煜等政协委员向中央上书题为“三峡工程近期不能上”的报告，列举了工程的投资、防洪、泥沙淤积、航运、发电、移民、安全等7个问题。李锐也再度上书中央领导，建议在重大问题尚未圆满解决以前，考虑暂缓兴建三峡工程。
由于多位政协委员对三峡工程的反对，三峡工程暂时搁浅。
其实，三峡工程的兴建一直是备受海外关注的问题之一。1986年3月31日，美国《中报》董事长傅朝枢在北京人民大会堂接受邓小平会见时，曾向邓小平问起了三峡工程问题。邓小平说：“有了一个好处最大、坏处最小的方案时，才会决定开工，是决不会草率从事的。”他的这句话，不但否定了中共中央和国务院1984年4月5日决定的蓄水位为150米的低坝方案，同时也否定了他自己讲的“我赞成低坝方案，看准了就下决心，不要动摇”的话。
尘埃落定
鉴于重庆市和社会各界人士对三峡工程的兴建还有不同意见，中共中央和国务院认为应当充分体现决策的民主性和科学性，于1986年6月联合发出《关于长江三峡工程论证工作有关问题的通知》，决定进一步扩大论证，责成水利部重新提出三峡工程的可行性报告。时任国务院副总理的李鹏宣布，成立三峡工程论证委员会。
以钱正英为组长的三峡工程论证领导小组成立了14个专家组，进行了长达两年八个月的论证。尽管此间也有不同的看法和意见，但1989年3月，论证领导小组还是通过了长江流域规划办公室重新编制的《长江三峡水利枢纽可行性研究报告》，认为建比不建好，早建比晚建有利。报告推荐的建设方案是“一级开发，一次建成，分期蓄水，连续移民”，三峡工程的实施方案确定坝高为185米，蓄水位为175米。
1989年7月，刚刚上任26天的总书记江泽民第一次出京视察便来到三峡。
1990年7月6日至14日，国务院在北京召开三峡工程论证汇报会，绝大部分人同意论证的结论“建比不建好，早建比晚建更为有利”，少数人有不同意见。最终，会议认为新编可行性报告已无原则问题，可报请国务院三峡工程审查委员会审查。同年12月，国务院三峡工程审查委员会第一次会议决定组织力量审查新编报告，并于次年6月审毕。
1991年7月9日至12日，审查委员会召开第二次会议，听取了10个预审组的预审意见。最终，审查委员会一致认为，在重新论证基础上编制的可行性研究报告，其研究深度能够满足可行性研究阶段的要求，可以作为国家决策的依据。
1991年8月3日，审查委员会召开最后一次全体会议，一致通过了对长江三峡工程可行性报告的审查意见，认为三峡工程建设是必要的，技术上是可行的，经济上是合理的，建议国务院尽快决策兴建三峡工程，提请全国人大审议。
1992年1月17日，国务院常务会议认真审议了审查委员会对三峡工程可行性研究报告的审查意见，同意兴建三峡工程，提请全国人民代表大会审议。
1992年2月20日，中共中央政治局开会，听取并讨论了国务院关于三峡工程的意见。
1992年3月16日，李鹏总理向七届全国人大五次会议提交了《国务院关于提请审议兴建长江三峡工程的议案》。经过分组审议，人大代表们于4月3日下午大会表决《关于兴建长江三峡工程决议》。其表决结果是：赞成1767票，反对177票，弃权664票，未按表决器25票。赞成票占全部票数的67.1％，超过半数，《决议》通过。