1966年，文化大革命開始，鑒于國際形勢的變化，以及西北第一套核設施已經建成，中央決定將核工業轉入西南三線地區。

1965年至1967年，103公司四處、二處、一處先后進入四川，承擔三線第二套核設施安裝工作。

1966年12月，103公司部分領導及機關人員進入四川成都，組建二機部西南二三安裝工程公司。

1967年6月17日，我國成功爆炸第一顆氫彈。

1969年5月，103公司機關由404地區遷入四川廣元821地區。

1969年10月，西南二三公司機關遷入821地區，歸并到103公司機關，統一定名為二機部二三安裝工程公司。1969年下半年，參加821工程會戰。

1969年底，除紅星機械廠留蘭州外，二三公司下轄的五個工程處全部進入四川三線地區。

1972年10月，公司在蘭州召開了首屆公司運動會。

1974年，五處遷入上海參加上海石化總廠建設。1982年7月，五處改稱“核工業部第五安裝工程公司”（現為“中國核工業第五安裝公司”），劃歸核工業部建工局直接領導。

1978年1月，公司在廣元召開了首屆公司科技大會，盛況空前。

1979年7月，公司與紡織工業部達成協議，抽調1200人組建紡織安裝公司（現為“中核華譽工程有限責任公司），承擔儀征化纖廠建設。

1982年8月，核工業部決定，公司對外名稱為“國營二三安裝工程公司”，對內為“核工業部二三安裝工程公司”。

從1967年到1982年，我公司在西南地區建成了第二套濃縮鈾廠、軍用生產堆及其后處理廠、核武器研制基地，第一座核潛艇陸上模式研制基地及一系列核試驗、研究設施。此外，還建成了813工程、405工程，部分建成816工程。

至1982年底，職工人數達到9100人。