實施背景
國際上，如果說20世紀50年代中國的周邊環境還算安寧的話，那么這種安定的局面從50年代末期就開始被打破了。60年代初期，國際空間驟然變冷，中國的周邊環境日趨惡化。60年代中期，國際空間冷到“冰點”，局部戰爭爆發的次數不斷呈上升趨勢，中國面臨四面受敵的危險。中國在60年代連續面臨中蘇關係惡化，美國發動越南戰爭與中印邊界爭端的挑戰，導致經濟建設不得不考慮戰備的需要。
在國內，“三五”計畫的實施貫穿“文化大革命”的前半期，國家的工作重心開始由經濟建設向政治運動轉變，經濟建設受到文化大革命的衝擊，呈現出跌宕起伏的狀態。可以說，無論是國際環境還是國內環境，“三五”計畫實施過程中都遇到了相當大的困難。
制定實施
“三五”計畫從1964年初開始研究和編制。1964年5月，由國家計委提出，經中央工作會議討論並原則同意了《第三個五年計畫（1966-1970年）的初步構想》。但之後，依據中共中央提出的“備戰、備荒、為人民”的戰略方針，1965年9月初國家計委重新草擬了《關於第三個五年計畫安排情況的匯報提綱》，明確提出：“三五”計畫必須立足於戰爭，從準備大打、早打出發，積極備戰，把國防建設放在第一位，加快“三線”建設。
“三五”計畫的具體任務是：把國防建設放在第一位，加快三線建設，逐步改變工業布局；發展農業，逐步改善人民生活。強調國防建設，加快三線建設是“三五”計畫實施的重要特徵。
成績評價
從實施結果來看，“三五”計畫完成情況並不理想，完成率只有36%，但基本完成率達72%，完成百分數的均值為104%。在“三五”匯報提綱提出的第二年，就爆發了“文化大革命”。雖然指標本身制定得相對穩妥，但最後一年的1970年，為了完成計畫，經濟建設又掀起了一場“大躍進”。“三五”計畫時期我國國民經濟成長速度較快，但同樣經歷了大起大落。工農業總產值增長率為9.6%，完成計畫數的164%；工業總產值增長率為11.7%，完成計畫數146%。與此同時，國民經濟的增長也經歷了第一年的上升和隨後兩年的全面下滑，到最後兩年增長又呈現劇烈波動的局面。但是另一方面，三線建設取得了令人矚目的成就，改變了過去的工業布局，內地工業產值的比重上升，當然三線建設也存在投入巨大和效益偏低等問題。這一時期國防科技取得了一系列重要突破，成功進行了我國第一顆氫彈爆炸試驗，發射了第一顆科學試驗衛星。
