2007年4月，中烏簽署關于建設和運營中烏天然氣管道的原則協議。同年7月，中國石油與烏茲別克國家控股油氣公司簽署公司間中烏天然氣管道建設和運營的原則協議，隨即雙方迅速組建合資公司加快項目運行。

　　2007年7月中國石油與土庫曼斯坦簽署協議，將通過中亞天然氣管道，每年引進300億立方米天然氣，在霍爾果斯進入西氣東輸二線管道。根據協議，其中，130億立方米為中國石油在該國阿姆河右岸區塊合作開發的合同分成天然氣，剩余170億立方米為購銷協議天然氣。

　　2007年11月8日中油勘探設立全資子公司中石油中亞天然氣管道有限公司，以作為開發建設中亞天然氣管道項目的平臺。

　　2007年12月28日，中國石油股份公司宣布，將聯合中國石油天然氣勘探開發公司向中國石油子公司中油勘探開發有限公司增資160億元，以滿足中亞天然氣管道項目開發建設的資金需求。中油勘探擬分別與哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦的兩家國家開發公司合作，投資開發建設中亞天然氣管道項目，以輸送中國從土庫曼斯坦購買的天然氣。

　　2008年4月23日，經過各專業精兵強將7個多月的聯合會戰，管道工程有限公司基本完成國家重點工程中亞天然氣管道工程項目的初步設計，進入施工圖設計階段。中亞管道項目任務量大、時間緊，項目設計之初，管道工程有限公司就選派精兵強組成設計團隊。由于中亞管道為國際工程項目，設計工作分別與烏茲別克斯坦和哈薩克斯坦兩個國家進行聯合設計，加上各方設計理念和設計慣例差異，所以大量工作要與烏方和哈方專家進行溝通、交流，項目難度非常之大。在整個設計過程中，設計師本著高度的責任心和使命感，克服種種困難，全身心地投入到設計工作中，確保了整個設計高效運行。

　　2008年6月27日，與土庫曼斯坦合作的阿姆河天然氣項目――巴格德雷合同區第一天然氣處理廠舉行奠基儀式，開工建設。

　　2008年當地時間6月30日上午11時，中亞天然氣管道中烏段開工典禮在中亞歷史名城、古伊斯蘭文化中心布哈拉隆重舉行。中國政府特使、中國國家發展和改革委員會副主任、國家能源局局長張國寶率政府代表團出席慶典，中國石油天然氣集團公司副總經理、黨組成員廖永遠陪同參加慶典。烏茲別克斯坦共和國副總理沙伊斯馬托夫及烏茲別克斯坦有關部門領導出席慶典。焊花飛濺中，施工承包商開始了中烏天然氣管道第一道焊口的焊接。同日，張國寶、廖永遠與沙伊斯馬托夫舉行會談。在張國寶和沙伊斯馬托夫的見證下，中烏雙方正式簽署《中國石油天然氣集團公司與烏茲別克斯坦國家油氣公司關于提高費爾甘納盆地老油田產量合作意向書》。

　　2008年7月9日， 隨著第一批管道打火開焊，中哈天然氣管道正式開工鋪設。中哈天然氣管道是中亞天然氣管線的組成部分，全長1300公里，由中哈雙方合資建設。至此，中亞天然氣管線已全線開工。當天在哈薩克斯坦阿拉木圖州舉行了中哈天然氣管道開工典禮。中國政府特使，中國國家發改委副主任、國家能源局局長張國寶出席典禮并致詞。張國寶說，中哈天然氣管道是繼中哈原油管道之后開工建設的又一條連接中哈兩國的友誼紐帶，中哈管道將中亞天然氣輸往中國，不僅將給作為過境國的哈薩克斯坦帶來利潤，而且可保證哈南部地區天然氣供應的穩定，意義重大。

　　2008年8月27日，中亞天然氣管道項目工作會議在廊坊召開，經過中亞天然氣管道公司及各協作單位一年來的共同努力，我國第一條引進境外天然氣資源的跨國能源大動脈——中亞天然氣管道建設進展順利，迎來首個施工高峰期。目前，哈薩克斯坦段除先期4個機組外，計劃于9月再增加8個機組，使總機組數達到12個；烏茲別克斯坦段10個機組也將陸續開焊，線路施工將在9月至11月進入高峰期。中方管材生產廠家已備足管材，保證施工需求。線路、站場詳細設計也在有序進行。中亞天然氣管道項目工作量巨大，工期緊張。抓住各個環節，嚴格按計劃推進，成為取得勝利的關鍵。參建各單位按時間要求倒排工作計劃，逐一落實，克難而進，使得可研、詳勘、初步設計、合資公司創建、商務談判、管材準備、人員物資動遷等一系列工作在11個月內有序推進，保證了7月初開工第一目標的實現。

　　按照計劃，中亞天然氣管道項目將于2008年年底前完成850公里管線焊接工作量，約占1801公里單線長度的47%。

　　2008年10月初，中亞天然氣管道項目第一座壓氣站在烏茲別克斯坦卡什卡達利州正式開工建設，標志著向2009年底單線通氣目標邁出重要一步。壓氣站就如天然氣管道的“心臟”，承擔著接收上游來氣并增壓向下游輸送的任務。為此，中亞天然氣管道公司自項目啟動之初就對首站建設特別重視，統籌安排，縝密籌劃，分“商務”和“技術”兩路，圍繞“搶首站”與“保首站”展開一系列緊張有序的工作。

　　在技術方面，中亞天然氣管道公司多次召開輸氣工藝、站場選址、壓縮機配置、長線設備采購等方面的研討會，組織專家形成一套完整的技術方案。壓縮機組是站場建設的重中之重，為確保壓縮機組選型合理、供貨及時并嚴格保證質量，中亞天然氣管道公司組織各方專家多次就壓縮機選型配置方案進行研討，對國際一流的壓縮機供應廠商進行深入調研了解，并專門赴西氣東輸管道沿線就壓縮機使用情況進行調研。針對大功率壓縮機組訂貨周期長的實際，這個公司制定先采用兩臺小型壓縮機組，以滿足實現2009年底通氣的戰略目標，待大型壓縮機組投產后，再將這兩臺小型壓縮機組轉為首站備用設備的方案。這樣，既符合首站運行方案，又滿足工期要求。

　　另一方面，依靠國內專家形成較完備的技術方案，以“抓大放小，死保工期”為指導思想，中亞天然氣管道公司與烏方合作伙伴進行積極有效的工作溝通，達成“保首站就是保工期，保工期必須保首站”的共識。通過招標和商務運作，確定由中國石油工程建設公司總包，以烏石油下屬當地公司部分分包的方式來建設首站。按照施工計劃，工程建設公司將在2008年底前完成場地三通一平和2臺壓縮機組的基礎澆注和地下隱蔽工程，2009年7月開始壓縮機組安裝，11月中旬進入試運行階段，12月15日前達到投產條件。

　　2008 年 10 月 27日，中國石油集團宣布，中亞天然氣管道末站霍爾果斯站正式開工建設，中亞天然氣管道在此與西氣東輸二線相連，這里將承擔氣量的商業交接計量任務。中亞天然氣管道項目要實現2009年底單線通氣目標，需完成首站和末站兩座場站建設，首站為壓氣站，在烏茲別克斯坦境內，承擔接收上游來氣并增壓向下游輸送的任務。末站為計量站，承擔氣量的商業交接計量任務，是中亞天然氣管道項目的關鍵性工程。