Строительство считалось целесообразным вести с двух сторон в три очереди. На первом этапе построить участки Бам — Тында — Чульмакан протяженностью 480 км и Якутск — Хандыга протяжением 350 км. К строительству приступить в 1950 г. с тем, чтобы открыть временное движение поездов на этих участках соответственно к концу 1954 г. и 1953 г. Во вторую очередь построить участок Чульмакан — Томмот протяжением 350 км, начав строительство в 1952 г. и закончив в 4-м квартале 1955 г. На последнем этапе построить участок Томмот — Якутск длиной 500 км, завершив всю работу к концу 1958 г.
К апрелю 1953 г., когда ГУЛЖДС было передано из МВД в МПС СССР, состояние со строительством БАМа было следующее. Железная дорога Тайшет — Братск протяжением 310,9 км находилась во временной эксплуатации с 4-го квартала 1947 г. Ее продолжение от Братска до Усть-Кута длиной 379 км вступило в строй с 25 января 1950 г. Доработки на всей линии продолжал выполнять Ангарстрой. Железная дорога Известковый — Ургал протяжением 339,5 км находилась в постоянной эксплуатации у Министерства путей сообщения с 1 июля 1951 г. На участке Ургал — Комсомольск из 508 км главного пути успели уложить всего 200 км. Строительство и доделочные работы на этой линии выполнял Нижнеамурстрой. Если учесть, что в 1943–1945 гг. была построена железнодорожная линия Комсомольск — Совгавань (475 км), то из запланированных к строительству 1995 км первой очереди БАМа к 1953 г. было построено 1704,4 км.
Первый поезд на полном протяжении линии Тайшет — Братск — Усть-Кут (Лена) прошел в июле 1951 г., а в 1958 г. участок был сдан в постоянную эксплуатацию.
С конца 1950-х гг. к извечным проблемам строительства — нехваткой рабочей силы, вечной мерзлоте и сложному рельефу — добавилась еще одна. В конце 1950-х на трассе БАМа была зафиксирована высокая сейсмическая активность: в зоне магистрали произошло сразу семь землетрясений силой от 7 до 10 баллов. В 1957 г. на северных отрогах хребта Удокан произошло самое значительное на территории СССР с 1911 г. Муйское землетрясение силой 10–11 баллов, вызвавшее образование системы трещин и разломов протяженностью около 300 км, сдвиг русел рек, обрушение горных склонов. В 1961 г. Институт земной коры сибирского отделения АН СССР начал сейсмологические исследования по трассе БАМа, которые заняли несколько лет.
До конца 1960-х гг. на БАМе продолжались только незначительные работы — были отсыпаны насыпи и рассечены скалы к западу от Комсомольска-на-Амуре. В течение всех 1950—1960-х гг. построенный участок основной магистрали и соединительная линия Известковая — Ургал использовались как лесовозная дорога. Строительство на БАМе было почти полностью приостановлено до середины 1970-х гг.
Свертывание работ на БАМе не в последнюю очередь объяснялось изменением военно-политической обстановки на границе. Япония и марионеточное государство Манчьжоу-Го стали дружественными Китайской Народной Республике.
Однако в конце 1950-х гг. отношения с КНР начали портиться, и не в последнюю очередь из-за волюнтаризма Хрущева. В ответ китайские власти стали предъявлять территориальные претензии к СССР.
В середине 1960 г. на 4380 км советско-китайской границы размещались силы 658 тысяч советских и 814 тысяч китайских солдат. В 1969 г. между СССР и Китаем произошел первый открытый пограничный конфликт на спорном острове Даманский, куда высадились 300 китайских солдат.
Ситуация стала напоминать 1930-е гг., причем в 1960-х у китайцев были не только дальнобойные пушки, но и тактические ракеты.
И вот в 1967 г. вышло постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР о возобновлении проектно-изыскательских работ на БАМе, которые были поручены институтам Мосгипротранс, Ленгипротранс и Сибгипротранс. Проектировочные работы пришлось проводить фактически заново, как из-за уточнения по сравнению с 1930-ми годами природных условий на маршруте трассы (в том числе повышенной сейсмической опасности), так и из-за изменения технических условий эксплуатации трассы, на которой вместо ранее планируемой паровозной тяги теперь предполагалось организовать движение на тепловозной и электрической. К этому времени электрифицирован был только самый западный участок трассы Тайшет — Лена.
Разумеется, военно-стратегические соображения не были единственной причиной начала новых работ на БАМе. Советские экономисты рассматривали строительство железной дороги как основной элемент комплексного освоения производительных сил Иркутской области, Бурятии, Забайкалья, Якутии, Амурской области и Хабаровского края. Маршрут трассы прошел мимо крупнейших неразработанных месторождений, находившихся в этих регионах, в том числе медного Удоканского, крупнейших нефтегазоносных (Чаяндинское и Верхнечонское) и угольных (Нерюнгринское и Эльгинское) месторождений Якутии, полиметаллических (Чинейское) и урановых (Холодненское) месторождений Бурятии и Читинской области.