2002年10月，国家发改委批准南京长江三桥的立项，随即成立了南京长江三桥建设指挥部，南京市副市长戴永宁和南京市副秘书长魏竹琴担任总指挥长。这一时期，南京正处在经济与城市发展的关键阶段，建设指挥部的成员全力以赴，致力于三桥的建设。他们放弃了休息日，全身心投入，用热情的行动打造这座传奇桥梁。
原计划的4年建设期，南京三桥指挥部的桥梁建设者们提出了一项大胆的挑战，即在两年半内完成。这一创举是世界桥梁建设史上的里程碑，对速度、质量和管理提出了严峻考验。指挥部将建设分为两大科技难点节点：2004年枯水期实现承台出水，2005年台风来临前完成主桥合龙。
其中，南主墩位于长江主航道，水深达50米，这是国内桥梁建设中的新挑战。要在枯水期完成承台浇筑，且要在台风前完成主桥合龙，对于没有相关经验的钢塔建设尤为困难。许多专家最初对此持怀疑态度，认为难以实现。然而，指挥部通过联合国内知名专家和科研机构，如中交公路规划设计院、南京水利科学研究院等，共同攻关深水基础关键技术，最终确定采用哑铃形浮式钢套箱施工方案，成功解决了深水基础施工难题。
南京长江三桥，是长江南京段继南京长江大桥、二桥之后建设的又一座跨江通道，2002年10月立项，桥塔采用钢结构，为国内第一座钢塔斜拉桥，也是世界上第一座弧线形钢塔斜拉桥。原工期为4年，但建设者们通过科学论证、研究，大大缩短了建筑工期，2005年10月建成通车。南京三桥索塔高215米，相当于两座金陵饭店的高度，采用钢砼塔身设计，下横梁以下部分为砼塔身，以上部分为钢塔身，这在全国尚属首创。考虑到要让中国首座钢塔斜拉桥有所创新，进一步增加钢塔斜拉桥的美学震撼，他们将钢塔柱设计成弧线形，这在世界上也是第一次采用。