受之命，陳雲負責主持“一五”計劃的編制工作，先後五易其稿，才最終編制完成；“一五”計劃的實施，奠定了我國工業化建設的初步基礎
建國初期，中國的最初考慮是用三年時間進行國民經濟的恢復和新生政權的鞏固工作，爲大規模的經濟建設創造條件。1951年1月，在中央政治局會議上提出了“三年準備，十年計劃經濟建設”的思想，首次明確提出了編制國民經濟發展計劃的設想。根據的這一設想，從1951年初起，發展國民經濟的第一個五年計劃就在陳雲的主持下，開始編制。這年4月，陳雲在全國組織工作會議上的發言中說，我們要考慮到，兩個五年計劃要建設什麼東西，在國防、工業、農業、水利方面，大概一年投資多少。我們要建設，在這方面就要有充分的準備。在交通方面，也要有計劃，要修多少鐵路、公路，要計算出每公里花多少錢。工業方面，我們要開發石油，生產化肥，製造發電機，製造發電廠，等等。要計算我們的財力，同時計算經濟、文化、國防的需要，人民生活的需要。現在要組織一個計劃委員會，預先把各方面的建設規劃一下。
到1952年底，我國的國民經濟克服了抗美援朝等不利因素的干擾，全面完成了任務，取得了歷史性的勝利，各種主要指標都達到或超過歷史上的最高水平。這在當時百廢待舉、百業俱興的情況下，是一個了不起的奇蹟。
歷來主張，凡事預則立。還是在國民經濟恢復工作剛開始的時候，就借鑑蘇聯的做法，提出要使我國的經濟狀況在短期內迅速得到改觀，必須集中財力，編制經濟發展規劃，解決經濟建設中遇到的戰略佈局、資金規模、發展速度等一系列重要問題。
1952年初，中央決定成立了由周恩來、陳雲、薄一波、李富春、聶榮臻、宋劭文6人組成的領導小組，組織領導“一五”計劃的編制工作。7月，試編出了《五年計劃輪廓草案》，共有25本小冊子，主要包括鋼鐵、有色金屬、機器、汽車、船舶、電器、化學、建築材料、電力、煤礦、石油、紡織、輕工業、交通、郵電等發展計劃。計劃草案印出來後，陳雲致信，對這個五年計劃的編制情況進行了說明。他說：“這次寫的五年計劃的主要點是在今後五年中要辦些什麼新的工廠。因此在這一方面花的工夫較多。原有工廠的生產方面，也寫進去了。但估計這一方面的生產數字一般是低的，可能超過。將來需要好好再討論的。所以首先集中力量研究今後五年中新辦工廠，是爲了七八月間可以向蘇聯提出一個五年中供我裝備的要求。”
在作這一表示的時候，陳雲實際上已經開始了更爲詳細的“一五”計劃的編制工作。在他的組織領導下，中財委於當年即試編出了計劃的粗略綱要。由於經驗不足，資料不全，全國經濟建設的大局尚未完全定下來，因此這一計劃只能算得上是一個試驗品，而不是正式的計劃，但卻爲此後的正式編制積累了經驗。
8月，中央決定組成以周恩來爲團長、陳雲和李富春爲副團長，另有30多名專家隨行的政府代表團前往蘇聯，徵詢蘇聯政府對我國“一五”計劃的意見，商談蘇聯援助我國進行經濟建設的具體方案。在蘇聯期間，周恩來、陳雲等與蘇方商談了一個多月的時間，並同斯大林進行了兩次直接會談。
蘇聯領導人看了中方的計劃後，認爲還不能算是五年計劃，甚至作爲指令也不夠。斯大林也發表了一些原則性意見，認爲中方的《草案》中考慮的五年中工業年平均增長20%的速度是勉強的，建議降到15%或14%。他還強調，計劃不能打得太滿，必須留有後備力量，以應付意外的困難。他還同意幫助我國設計一批企業，並提供設備。
在大局已定的情況下，陳雲於9月下旬先行回國，李富春和有關專家留在蘇聯，繼續商談具體事宜。根據蘇方的建議，陳雲回國後不久，就於1952年底、1953年初組織中財委有關部門，對“一五”計劃進行了第三次編制。這時，國家計劃委員會已經成立，“一五”計劃的編制工作本應由計委負責。但是，計委主席高崗對經濟工作是個外行，難以承擔起編制“一五”計劃的重任。於是，他上書，請求仍由陳雲主持“一五”計劃的編制工作。
陳雲雖然繼續負責“一五”計劃的編制工作，但從1953年3月起，由於長期超負荷地工作，他積勞成疾，病倒了，只好向中央請假暫時離開工作到外地休養。於是，“一五”計劃的編制工作暫時停了下來。
1953年4月，蘇聯政府經過認真研究，對中國的“一五”計劃作了正式答覆，並將幫助我國建設的一些項目也基本確定了下來。於是，國家計委根據這些意見，對“一五”計劃進行了第四次編制。陳雲因在外地休養，沒有參加。
但由於種種原因，第四次編制仍未能令人如意。這時，“一五”計劃已快要付諸實施了，黨中央和都十分着急。
1954年初，根據工作的需要，中央決定成立由陳雲、高崗、李富春、鄧小平、鄧子恢、習仲勳、賈拓夫、陳伯達組成編制五年計劃綱要8人小組，陳雲任組長，加快“一五”計劃的編制工作。隨後，陳雲投入了第五次編制“一五”計劃的工作。
這一次，立下了軍令狀，要求計委從2月15日起，一個月內交出初稿，然後由陳雲領導的小組定稿。計委感到時間太緊，向請求寬限一些時間，只給延長5天時間，要求3月20日必須拿出初稿。
接到指示後，陳雲隨即召集中央財經、文教各部部長開會，佈置編制“一五”計劃的工作。會上，陳雲傳達了的指示，同時指出：編制“一五”計劃的工作不能再拖了。規定的時間非常緊，但現在編制“一五”計劃有很多有利條件。首先，蘇聯援助我們的項目已經定下來了，項目是141個，設計和設備安裝時間也大致安排好了，這就使我們更有把握了。其次，朝鮮戰爭已經停下來了，軍費和意外支出減少了。第三，總路線已經宣佈，而且經過廣泛宣傳已深入人心。第四，我們已經有了幾次編制計劃的經驗。因此，短時間內完成這一任務是有可能的。陳雲還要求大家學習的工作方法。他說：現在搞憲法的速度很快，他的方法是：一、吃飯；二、吃了飯不幹別的事情；三、每天搞出幾條。我們也要採取這樣的制度，專門來做，不要坐在上面，只等着下面的彙報。各部都要指定專人負責，蒐集材料，覈定數字。
會後，各部和計委根據陳雲的指示，迅速展開工作，並按預定時間及時向編制小組提供所需的各種材料。接到這些材料後，陳雲組織了一個材料處理小組，由他和計委副主任張璽、他的秘書周太和、邱純甫以及筆桿子梅行等5人組成。5人晝夜連軸轉，用了15天時間，將材料進行了歸納、整理，於4月初最後拿出了初稿。並於4月15日印好後送到了手裡。
6月15日，陳雲就計劃初稿的有關問題向中央政治局擴大會議作了彙報。他明確提出了國民經濟要按比例發展的思想，指出國民經濟中的主要比例關係有：農業與工業的比例、輕重工業之間的比例、重工業各部門之間的比例、工業發展與鐵路運輸之間的比例。此外，他還提出了三大平衡的主張，即財政收支、購買力與商品供應、主要物資供求之間的平衡。
中央政治局會議後，陳雲又組織人馬根據討論的結果，對初稿進行了一些修改。1954年10月，、、周恩來又聚會廣州，用了一個月的時間，對初稿做了最後的審議和修改。11月，陳雲主持中央政治局會議，花了近半個月時間，仔細討論了“一五”計劃的方針任務、發展速度、投資規模、工農業關係，再次提出了許多修改意見。1955年3月，黨的全國代表會議對陳雲主持起草的“一五”計劃草案進行了審議，決定原則通過這一草案。6月，中央委員會根據全國黨代會提出的意見，對草案進行了最後一次修改。7月30日，全國人大一屆二次會議審議並正式通過了“一五”計劃。
至此，歷時4年之久、五易其稿的“一五”計劃的編制工作勝利結束。“一五”計劃是在缺乏經驗的情況下開始編制的，雖有蘇聯專家的幫助，但在具體編制過程中，陳雲始終強調要把蘇聯的經驗同中國的具體情況很好地結合起來，要從中國的具體情況出發。因此，在編制過程中，雖有諸多曲折，但卻積累了許多重要而又成功的經驗，在具體執行過程中，也取得了很好的效果，奠定了我國工業化的初步基礎。
在主持“一五”計劃的編制工作時，陳雲反覆強調要把主觀需要與客觀可能很好地結合起來，既要竭盡所能，又要適當留有餘地。因此，計劃的編制必須嚴肅認真，各項指標的確定必須反覆推敲，不斷總結經驗。他指出：“我們做財政、金融、貿易工作的，往往是辛辛苦苦的官僚主義，因此常常受到批評。總結經驗就可以把過去做得對了的，和做錯了的加以分析，使我們頭腦清醒，把工作提高一步。不總結沒有交代，做了若干年的工作老是糊里糊塗，死了也不好見馬克思，後代的人也要怪我們。”