Decyzja o budowie kompleksu zapadła na początku 1971 r., wkrótce po krwawych wydarzeniach w Trójmieście, które przyniosły zmianę na wyżynach partyjnej władzy. Wraz z rafinerią zaplanowano powstanie Naftoportu, a to z kolei zapowiadało zakup ropy naftowej transportowanej drogą morską, czyli m.in. z państw kapitalistycznych. To była rewolucyjna dywersyfikacja w bloku sowieckim.
Bardzo szybko, bo już 7 maja 1971 r. rząd podjął decyzję o podpisaniu umowy z British Petroleum na dziesięcioletnie dostawy ropy (3 mln ton rocznie) do przyszłej Rafinerii Gdańskiej. W tej samej uchwale postanowiono ostatecznie o budowie zakładu. Zarówno kontrakt z BP, jak i inwestycję na Pomorzu miały sfinansować kredyty zagraniczne hojnie udzielane komunistycznej Polsce po piętnastoleciu rządów skąpego Gomułki, który unikał zaciągania zobowiązań.
Prace budowlane rozpoczęły się w 1972 roku jako drugie po Hucie Katowice przedsięwzięcie inwestycyjne dekady (szacowane na ponad 12 mld złotych przy dochodach budżetu PRL z 1970 r. na poziomie 390 mld). W jego powstawaniu uczestniczył szereg przedsiębiorstw, w którym czołową rolę odgrywała włoska firma Snamprogetti odpowiedzialna za projekt bazowy i dostawę maszyn i urządzeń.
O skali przedsięwzięcia mogą świadczyć liczby przytaczane przez Rafinerię w oficjalnej historii zakładu. W trakcie prac przygotowawczych na terenach depresji w widłach Martwej Wisły i kanału Rozwójki ułożono prawie 80 km rur drenarskich, wykopano 1000 studni, usunięto około 270 tys. m3 torfu i mułu. Przywieziono ponad 2 mln m3 piasku i żwiru. W ten sposób udało się obniżyć poziom wód gruntowych i podwyższyć teren średnio o około 1,5 metra. By wzmocnić wytrzymałość gruntu wbito około 8 000 pali, niektóre z nich na głębokość 24 metrów.
Rozpoczęto też budowę polskiej flotylli tankowców. Krajowe potrzeby przewozowe ropy określono na około 9 mln ton rocznie. Do transportu takiej ilości ropy potrzebne było minimum 6 statków o nośności 130 tys. DWT każdy. Trzy zamówienia złożono w Japonii, pozostałe w Niemczech. Były to największe dotychczas jednostki na Bałtyku. Pierwszy statek, z Hamburga, otrzymał imię „Kasprowy Wierch” a ładunkiem jaki przewoził do Polski była… kukurydza z Nowego Orleanu. Cenny ładunek ropy ze Zjednoczonych Emiratów Arabskich dostarczył do Portu Północnego 7 sierpnia 1975 r. inaugurując jednocześnie pirs paliwowy.
Koniec budowy rafinerii przewidywano na rok 1975 i plany te udało się zrealizować. Przez drugą połowę roku trwało uruchamianie i odbieranie kolejnych instalacji. Powodzenia operacji zwiastowało otrzymanie pierwszego produktu handlowego – oleju opałowego – w dniu 15 grudnia 1975 r. Już cztery dni później tankowiec „Beskidy” został załadowany olejem gotowym do transportu posprzedażowego.
W ciągu zaledwie czterech kolejnych miesięcy rafineria uruchomiła produkcję benzyn i asfaltu. Działania te nie zaspokoiły jednak potrzeb paliwowych. Pętla kredytowa zaczęła się zaciskać a produkty naftowe zaczęły być sprzedawane na zachód za niezwykle potrzebne dewizy.