2002年12月27日，南水北调工程正式开工。

江苏段三潼宝工程和山东段济平干渠工程成为南水北调东线首批开工工程。2003年12月30日，南水北调中线京石段应急供水工程动工，标志着南水北调中线一期工程正式启动。 2005年9月26日，南水北调中线标志性工程，中线水源地丹江口水库的控制性工程——丹江口大坝加高工程正式动工，标志着南水北调中线工程进入全面实施阶段。2008年9月28日，南水北调中线京石段应急供水工程建成通水。 2008年11月25日，湖北省在武汉召开丹江口库区移民试点工作动员会议，标志着南水北调中线丹江口库区移民试点工作全面启动。 2009年2月26日，南水北调中线兴隆水利枢纽工程开工建设，标志着南水北调东、中线七省市全部开工。 2010年3月31日，丹江口大坝54个坝段全部加高到顶，标志着中线源头——丹江口大坝加高工程取得重大阶段性胜利。