虽然在改革开放以前，三峡工程设计和勘探工作从未停止，但由于上述种种因素的羁绊和冲击，毛泽东在有生之年终未能展开三峡宏图。
20世纪80年代之初，正是中国拨乱反正、实行改革且面向世界敞开国门之时。这时，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，七台机组全面投产。正是基于上述有利条件，“长办”主张乘葛洲坝工程奏凯的大好时机，一鼓作气，拿下三峡工程。
在水电部长钱正英的支持下，林一山带领庞大的设计队伍，夜以继日辛勤劳作，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》，坝顶高程165米，利用超蓄水位至160.7米，可防御百年一遇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。此报告也被称为“150方案”。
1984年4月5日，国务院于原则批准了“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，是我国建国以来最大的工程。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。在三峡省正式建立前，先成立三峡省筹备组，并建立党组。筹备组由李伯宁等八人组成，李伯宁任组长和党组书记。此事一出，犹如箭在弦上，在许多人看来，三峡工程上马仿佛已无悬念。
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港。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，全国政协六届三次会议在京召开，167位政协委员就对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、安全等七大问题。李锐也再度上书中央领导，建议三峡工程在重大问题尚未圆满解决以前，考虑暂缓兴建。
由于在1985年的中国人民政治协商会议上，多位政协委员对三峡工程的建设投了反对意见，使得三峡上马暂时搁浅。其实，三峡工程的兴建一直是备受海外关注的问题之一。在1986年3月31日，美国《中报》董事长傅朝枢先生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，是绝不会草率从事的。”邓的这番讲话间接否定了“150方案”。
（四）一锤定音
鉴于各方面的不同意见，党中央和国务院于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。当时任国务院副总理的李鹏同志宣布，成立三峡工程论证委员会，对三峡工程的实施方案进行重新论证。水利电力部随即成立了长江三峡工程论证领导小组。
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，听取论证领导小组关于论证工作和新编可行性报告的汇报。出席会议的有中央领导、民主党派负责人、一些学会的理事长、国务院有关部委与湘、鄂、渝等中上游沿江省市及地区的负责人以及特邀代表、专家共178人。会上，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，听取了十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，其研究深度已经满足可行性研究阶段的要求，可以作为国家决策的依据。
