上海石化建设之初，是为了解决全国人民穿衣难问题。1972年2月，我国引进了四套化纤、化肥技术设备。其中的一套化纤设备，落户上海金山，准备在此建设上海石油化工总厂。从1972年12月25日至1973年7月15日，上海市金山县和浙江省平湖县的5万多人，用肩挑手提，围出706公顷建设用地。

    1977年7月，上海石化一期工程建成投产，成为当时我国最大的现代化石油化纤生产基地，可每年向全国9亿多人口提供人均1米的化纤织物原料。上海石化二期工程于1985年2月建成投产，原油利用率提升至43%，每年向全国10多亿人口提供的化纤织物原料增加到人均3米，成为我国化纤织物生产的龙头企业，为终结“布票时代”作出重要贡献。

    在解决了穿衣难问题后，上海石化向着“产业报国”之路进发。乙烯工业是石油化工产业的核心。当时，上海石化乙烯产量为11.5万吨，全国乙烯总产量才56万吨。为振兴石化工业和改善上海产业原料结构，上海石化自筹资金，建设以30万吨乙烯装置为主体的三期工程。1990年4月工程建成投产后，乙烯产量达到41.5万吨。上海石化从化纤龙头企业一跃成为当时最大的炼化一体化企业。

    进入新世纪，上海石化相继开展四期、五期、六期工程建设。2002年4月四期工程建成投产，上海石化具有了原油加工880万吨、年产乙烯85万吨能力，为打造国有特大型石油化工企业夯实了基础。

    2009年11月五期工程建成投产，上海石化成为国内芳烃和乙烯生产能力最大的企业之一，原油加工能力突破千万吨大关。2012年底以炼油改造为主体的六期工程建成投产，上海石化生产高品质成品油的能力大幅提升，并跻身1600万吨级炼油基地行列。

    经过一至六期工程建设，上海石化效益大幅提升。截至2021年，累计实现利税2580多亿元，是一期工程投资的118倍，相当于再造了百余座金山工程。