В декабре 1927 г. состоялся XV съезд ВКП(б), на котором были обсуждены и приняты директивы по составлению пятилетнего плана развития народного хозяйства.Главной задачей введённой плановой экономики было наращивание экономической и военной мощи государства максимально высокими темпами, на начальном этапе это сводилось к перераспределению максимально возможного объёма ресурсов на нужды индустриализации.
На основе директив XV съезда ВКП(б) в Госплане СССР, ВСНХ и на местах приступили к разработке плановых заданий на 1928/29—1932/33 годы. По предложению Г.М. Кржижановского разрабатывалось два варианта плана: отправной (минимальный) и оптимальный (максимальный), превышающий задания минимального плана на 20%.
О первом пятилетнем плане (1 октября 1928 — 1 октября 1933) было заявлено на XVI конференции ВКП(б) (апрель 1929 года) как о комплексе тщательно продуманных и реальных задач. Этот план, сразу после его утверждения V съездом Советов СССР в мае 1929 года, дал основания для проведения государством целого ряда мер экономического, политического, организационного и идеологического характера, что возвысило индустриализацию в статус концепции, эпоху «великого перелома«. Стране предстояло развернуть строительство новых отраслей промышленности, увеличить производство всех видов продукции и приступить к выпуску новой техники.
Была введена пятидневная рабочая неделя («пятидневка«).
Прежде всего, используя информационно-коммуникационные технологии (пропаганду), партийное руководство обеспечило массовую мобилизацию в поддержку индустриализации. Комсомольцы в особенности восприняли её с энтузиазмом. Миллионы людей самоотверженно, почти вручную, строили сотни заводов, электростанций, прокладывали железные дороги, метро. Часто приходилось работать в три смены. В 1930 году было развёрнуто строительство около 1500 объектов, из которых 50 поглощали почти половину всех капиталовложений. Был воздвигнут ряд гигантских промышленных сооружений: Турксиб, ДнепроГЭС, металлургические заводы в Магнитогорске, Липецке и Челябинске, Новокузнецке, Норильске а также Уралмаш, тракторные заводы в Волгограде, Челябинске, Харькове, Уралвагонзавод, ГАЗ, ЗИС (современный ЗИЛ) и др. В 1935 г. открылась первая очередь Московского метрополитена общей протяжённостью 11,2 км.
Особое внимание уделялось индустриализации сельского хозяйства. Благодаря развитию отечественного тракторостроения, в 1932 году СССР отказался от ввоза тракторов из-за границы, а в 1934 году Кировский завод в Ленинграде приступил к выпуску пропашноготрактора «Универсал», который стал первым отечественным трактором, экспортируемым за границу. За десять предвоенных лет было выпущено около 700 тыс. тракторов, что составило 40 % от их мирового производства.
Из-за границы были приглашены инженеры, многие известные компании, такие как Siemens-Schuckertwerke AG и GeneralElectric, привлекались к работам и осуществляли поставки современного оборудования. В срочном порядке создавалась отечественная система высшего инженерно-технического образования. В 1930 году в СССР было введено всеобщее начальное образование, а в городах обязательное семилетнее.
В 1930 году, выступая на XVI съезде ВКП(б), Сталин признал, что индустриальный прорыв возможен лишь при построении «социализма в одной стране» и потребовал многократного увеличения заданий пятилетки, утверждая, что по целому ряду показателей план может быть перевыполнен.
Поскольку капиталовложения в тяжёлую индустрию почти сразу превысили ранее запланированную сумму и продолжали расти, была резко увеличена денежная эмиссия (то есть печать бумажных денег), и в течение всей первой пятилетки рост денежной массы в обращении более чем в два раза опережал рост производства предметов потребления, что привело к росту цен и дефициту потребительских товаров.
Параллельно государство перешло к централизованному распределению принадлежащих ему средств производства и предметов потребления, осуществлялись внедрение командно-административных методов управления и национализация частной собственности. Возникла политическая система, основанная на руководящей роли ВКП(б), государственной собственности на средства производства и минимуме частной инициативы.
В результате выполнения первой пятилетки Советский Союз превратился из страны аграрной в страну индустриальную, из страны мелкого единоличного крестьянского хозяйства в страну коллективного крупного сельского хозяйства.
Первая пятилетка была связана со стремительной урбанизацией. Городская рабочая сила увеличилась на 12,5 миллионов человек, из которых 8,5 миллионов было из деревень. Процесс продолжал идти в течение нескольких десятилетий, так что в начале 1960-х годов численность городского и сельского населения сравнялись.
В конце 1932 года было объявлено об успешном и досрочном выполнении первой пятилетки за четыре года и три месяца. Подводя её итоги, Сталин сообщил, что тяжёлая индустрия выполнила план на 108 %. За период между 1 октября 1928 года и 1 января 1933 года производственные основные фонды тяжёлой промышленности увеличились в 2,7 раза.
В таблице 1 представлен мониторинг состояния промышленности до и после первого пятилетнего плана, а также процентное соотношение.
Таблица 1 - Рост физического объёма валовой продукции промышленности СССР за 1928—1932 годах.
| Продукция | 1928 год | 1932 год | 1932 к 1928 (%) |
| Чугун, млн т. | 3,3 | 6,2 | 188 % |
| Сталь, млн т. | 4,3 | 5,9 | 137 % |
| Прокат чёрных металлов, млн т. | 3,4 | 4,4 | 129 % |
| Уголь, млн т. | 35,5 | 64,4 | 181 % |
| Нефть, млн т. | 11,6 | 21,4 | 184 % |
| Электроэнергия, млрд кВт·ч | 5,0 | 13,5 | 270 % |
| Бумага, тыс. т. | 166 % | ||
| Цемент, млн т. | 1,8 | 3,5 | 194 % |
| Сахарный песок, тыс. т. | 142 % | ||
| Станки металлорежущие, тыс. шт. | 2,0 | 19,7 | 985 % |
| Автомобили, тыс. шт. | 0,8 | 23,9 | 2987,5 % |
| Обувь кожаная, млн пар | 58,0 | 86,9 | 150 % |
На созданной индустриальной базе стало возможным проведение масштабного перевооружения; за время первой пятилетки оборонные расходы выросли до 10,8 % бюджета.