1958年初，新中国诞生后的第一个五年计划中，唯有石油部没有完成计划。西方国家妄图用石油“窒息红色中国”，年轻的新中国石油告急，毛泽东、周恩来等国家领导人一筹莫展。解放军总后勤部部长独臂将军余秋里于危难之秋出任石油部长。
余秋里上任后，按照邓小平关于将石油勘探的重点由西部转移到东部的指示，积极在东部寻找油田。在八大二次会议上，余秋里带领石油部在事先定下的“成绩软，嘴上不能软”的调子，打了各部局一个突然袭击。
1958年4月，余秋里在四川南充视察时，把解放军“支部建在连上”的传统带到了石油战线，要求每个钻井队都要建立党支部，配备一名政治指导员，宁肯少打两口井，也要把基层党支部建设好。
中苏关系恶化，苏联背信弃义，撤走专家。年轻的新中国周边局势日趋紧张。毛泽东、周恩来和国防部长彭德怀等都非常关心石油状况。四川龙女寺2号井、南充3井等喜喷原油，石油部上下一片欢腾。在成都开会的毛泽东，没有和余秋里打招呼，突然现身四川隆昌气矿，并题词“四川大有希望”。不久，川中会战败退，余秋里压力重重。
党中央在庐山召开“八届八中全会”后，在党内掀起了一场“反对右倾机会主义”的斗争，波及到了石油厂矿的一些领导干部。余秋里冒政治风险，力排众议，据理力争，保护下属。
1959年9月26日，松基3井喜喷原油。石油部副部长康世恩指挥松基三井试油工作，黑龙江省委第一书记欧阳钦亲自视察松基三井，改大同镇为“大庆区”。余秋里召集干部、专家进行座谈，最终决定采用打破常规，甩开勘探，集中石油系统的一切力量，以大同镇附近为会战中心，在松辽展开一场声势浩大的石油大会战。并要求大家克服本位主义，树立全局观念，以最快的速度，最高的水平，把这个大油田勘探、开发建设好。
在邓小平的一路敦促下，石油部党委关于开展石油大会战的报告很快就得到了毛主席和党中央的批准。王进喜等一大批优秀钻井队积极率队奔赴大庆参加会战。面对少数人的畏难情绪，余秋里提出了“有条件要上，没有条件也要上”的战斗口号。
1960年3月10日，萨66井喷出高产油流。余秋里连续主持召开党组会议，提出挥师北上，把主战场从大同镇附近转移到萨尔图地区。全国有关系统支援大庆建设的物资源源不断地运往萨尔图火车站，大批的转业军人作为石油工业的新生力量抵达大庆。王进喜率领井队人拉肩扛连夜把钻机和设备运到井场，并率先破冰端水保开钻。
余秋里将王进喜等树为会战的先进典型，并针对会战已经暴露的问题，边学习边分析会战的形势、任务和矛盾。在大庆掀起了学习毛著、“学两论”的高潮，统一了职工思想。
在随后而至的百年不遇的雨季中，余秋里、康世恩等带领全体石油人，在国家经济最困难，生存条件最艰苦的情况下，克服了克服了
无路无粮、缺房少人、天灾人祸接踵而中等重重困难，仅用了三个月的时间，于1960年的6月1日实现首列原油外运，打破了西方国家“至少需要三年”的预言。
中苏关系的恶化导致我国航空煤油进口基本被停止，空军的飞机全都趴窝，连陆军的战斗车辆也都被迫停驶。聂荣臻副总理亲笔致信余秋里，要求石油部迅速组织研制生产国产煤油以摆脱这种恶劣局面。余秋里部石油部石油研究院负责研制航空煤油项目。不久，研制获得成功，中国航空煤油完全依赖进口的局面从此结束。
冬季将至，数万人如何过冬又成了摆在会战队伍眼前的最大难题。经过调查研究，余秋里听从了黑龙江省委欧阳钦书记的建议，充分发动群众，苦干4个月，在入冬前， 30万平方米的“干打垒”建完，做到了“人进屋、机进房、菜进窖、车进库”，保障了安全过冬。
各钻井队之间一味追赶钻井进度，使得钻井质量不断出现问题，连王进喜的标杆钻井队也出现了井偏现象。余秋里、康世恩重视地下狠心抓第一性资料，起草“大庆长垣钻探和开发过程中取全取准20项资料72个数据”的“调查提纲”，形成了地质技术规范。还及时召开“4、19”现场会，使得广大石油工人树立了对油田负责一辈子的思想和质量意识，钻井和油田各项工程质量大大提高。先后总结出了岗位责任制、三老四严、四个一样等经验。
会战队伍刚刚稳定，越来越多的家属来队和工人逃跑，使得原本已经遭到饥饿威胁，浮肿病大幅度出现的会战队伍压力重重。1960年9、10月份，在全国粮食供应紧张的情况下，会战职工的粮食定量也被降低，职工队伍中出现了浮肿病，大会战处于艰难境地。余秋里提出：要坚持一手抓生产，一手抓生活，千方百计克服困难，毫不动
摇，坚持会战，天塌下来也要顶住。余秋里提出：“干部进食堂，书记下伙房”。同时，抽出一部份职工和家属想方设法、发扬南泥湾精神大面积开荒种地，工委组织了打猎队、捕鱼队，挖野菜、采野果，终于战胜饥荒，熬过了1960年冬天。1961年春耕时节来临，余秋里亲自带头，组织开荒，发展农副业生产。随着开荒规模的扩大，职工的生活越来越好，职工的体质得到了恢复和增强，保证了大会战的顺利进行。
1961年11月，1202队用了9个半月的时间，赶超了苏联的格列尼亚功勋队，夺得了当年打井的世界冠军。毛泽东、周恩来等多为党和国家领导人盛赞大庆会战取得的成果。余秋里离开大庆前，嘱咐大家不能自满，创业难，守业更难。
1963年12月25日，邓小平向世界宣布：中国需要的石油己经可以自给，中国人民使用了一百多年的‘洋油’时代，将一去不复返了……
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