Ngày 19 tháng 5 năm 1959, Thường trực Tổng Quân ủy Trung ương chính thức giao nhiệm vụ cho "Đoàn công tác quân sự đặc biệt" mở đường Trường Sơn, chi viện cho chiến trường miền Nam.[2]

Đầu tháng 6 năm 1959, Đoàn 559 tổ chức đội khảo sát mở tuyến vào Nam bắt đầu từ Khe Hó, phát triển về hướng Tây Nam, điểm đặt trạm cuối cùng là Pa Lin, kế cận trạm tiếp nhận của Liên khu 5.[2]

Ngày 13/8/1959, sau 8 ngày đêm, chuyến hàng đầu tiên vượt Trường Sơn đã được đưa tới Tà Riệp.[2]

Cuối tháng 6 năm 1961, mở đường mới nối liền Đường 12 ở Lằng Khằng tới Pác Nha Năng. Tháng 12 năm 1961 đã thông tới Đường số 9 ở Mường Phìn tỉnh Savannakhet.[2]

Năm 1961, với tuyến mới mở, Đoàn 559 đã vận chuyển giao cho Khu 5 với 317 tấn vũ khí, trang bị, vận chuyển tiếp tế hành quân 91 tấn gạo, tiếp tế cho Mặt trận Trị - Thiên 29 tấn gạo, muối; bảo đảm cho bộ đội Khu 5 ra trực tiếp lấy 324 tấn gạo; đưa đón 7.664 cán bộ, chiến sĩ qua tuyến đường cho các chiến trường và 616 người từ Nam ra Bắc[2]

Lúc đầu Đoàn 559 chỉ có Tiểu đoàn 301 với 440 người làm nhiệm vụ soi, mở tuyến đường, gùi thồ một số hàng, đón đưa một số cán bộ, chiến sĩ từ miền Bắc vào miền Nam. Đoàn 559 từng bước phát triển nhiều đơn vị: bộ binh, phòng không, công binh, vận tải ô tô, vận tải đường sông (suối), đường ống xăng dầu... đủ sức bảo đảm hành quân, cơ động các lực lượng tăng cường cho các chiến trường, tác chiến (độc lập và phối hợp với các lực lượng bạn), bảo vệ tuyến vận tải chiến lược và tham gia nhiệm vụ quốc tế.[2]

Năm 1960, Quân ủy Trung ương và Bộ Tổng Tư lệnh ra quyết định nâng quy mô, tổ chức Đoàn 559 thành đơn vị tương đương cấp sư đoàn và thành lập Trung đoàn 70, năm 1961 thành lập thêm Trung đoàn 71.[2]

Ngày 3 tháng 4 năm 1965, Quân ủy Trung ương ra nghị quyết số 54/QUTƯ nâng quy mô tổ chức Đoàn 559 (tương đương cấp sư đoàn) lên thành một đơn vị tương đương cấp quân đoàn đặt dưới sự lãnh đạo về mọi mặt của Quân ủy Trung ương.

Đến tháng 6 năm 1970, Quân ủy Trung ương tổ chức lại Đoàn 559 thành đơn vị tương đương quân đoàn do Quân ủy Trung ương và Bộ Tổng Tư lệnh lãnh đạo, chỉ huy; lực lượng gồm có 5 bộ tư lệnh khu vực (tương đương sư đoàn): 470, 471, 472, 473 và 571 với gần 30 binh trạm, mặt trận 968 (sau chuyển thành Sư đoàn bộ binh 968) và hàng chục trung đoàn, tiểu đoàn binh chủng, bộ đội chuyên môn. Quân số đến tháng 4 năm 1975 lên tới hơn 90.000 người[3].

Năm 1965 mở các đường ô tô: Đường 128 song song với đường 129, Đường 20, Đường 12; Mở các tuyến đường thồ: Đường B44, B46 và C4…Năm 1966, Bộ Tư lệnh 559 bỏ Tuyến, thành lập 7 Binh trạm nhằm tăng cường chỉ huy trực tiếp.[2]

Cuối năm 1969, đường ống dẫn xăng dầu từ hậu phương vào chiến trường theo 2 trục: Đường 12 và Đường 18 đã hoàn thành. Hệ thống thông tin tải ba từ Sở chỉ huy Bộ Tư lệnh đến Sở chỉ huy các Binh trạm, Trung đoàn, Tiểu đoàn, Đại đội…trên toàn hệ thống đường bộ, đường sông, đường giao liên đã thông suốt, liên tục.[2]

Cuối năm 1970, Bộ Tư lệnh 559 Thành lập Bộ Tư lệnh khu vực 470, Bộ Tư lệnh Hậu cứ 571 (tương đương cấp sư đoàn), thành lập thêm Cục Tham mưu Phòng không, Cục Chuyên gia, Cục Sản xuất và Văn phòng Bộ Tư lệnh, sáp nhập Sư đoàn quân tình nguyện 968 và Đoàn chuyên gia quân sự 565 về trực thuộc Bộ Tư lệnh 559.[2]

Ngày 29/7/1970, Quân ủy Trung ương quyết định đổi tên Bộ Tư lệnh 559 thành Bộ Tư lệnh Trường Sơn trực thuộc Bộ Tổng Tư lệnh và Quân ủy Trung ương, giao nhiệm vụ cho Bộ Tư lệnh Trường Sơn thống nhất lãnh đạo, chỉ huy tất cả các lực lượng hoạt động của ta tại Trung, Hạ Lào[2]

Tháng 6 năm 1971, thành lập thêm 3 Bộ Tư lệnh khu vực: 471, 472, 473. Mở tuyến đường kín chạy ban ngày dài 800 km từ Long Đại đến Tà Xẻng và mở thêm nhiều tuyến đường mới nối các trục dọc, trục ngang và kéo dài tuyến đường ống vào phía nam.[2]

Giữa năm 1973, được phê chuẩn của Bộ, 2 Bộ Tư lệnh khu vực 571 và 473 được tổ chức thành 2 sư đoàn binh chủng: F571 ô tô vận tải và F473 công binh[2]

Giữa năm 1974, để chuẩn bị lực lượng, thế trận và phương thức vận tải trong giai đoạn cuối của sự nghiệp giải phóng miền Nam, được đồng ý của Quân ủy Trung ương và Bộ Quốc phòng, Bộ Tư lệnh Trường Sơn đã thành lập Sư đoàn ô tô vận tải cơ động 471 và chuyển 2 Bộ Tư lệnh khu vực 472 và 470 thành 2 sư đoàn công binh, thành lập thêm 1 sư đoàn công binh mới là F565…Tuyến đường ống xăng dầu đã tới Bù Gia Mập (Đông Nam Bộ) và phát triển tuyến thông tin trên cả hai tuyến Đông và Tây Trường Sơn nối thẳng đến chiến trường Nam Bộ, bảo đảm vận chuyển cả hai mùa mưa nắng, rút ngắn thời gian vận chuyển từ 22-28 ngày xuống còn 7-10 ngày.[2]

Lực lượng Bộ đội Trường Sơn năm 1973-1975 bao gồm 9 sư đoàn (có 42 trung đoàn từ 4 sư đoàn công binh, 2 sư đoàn ô tô vận tải cơ động, 1 sư đoàn bộ binh, 1 sư đoàn phòng không, 1 đoàn chuyên gia quân sự) và 21 trung đoàn trực thuộc, quân số hơn 10 vạn cán bộ, chiến sĩ và 1 vạn thanh niên xung phong.[2]

Tháng 10/1977, Thủ tướng Chính phủ quyết định thành lập Binh đoàn 12 - Tổng công ty xây dựng Trường Sơn trên cơ sở lực lượng chủ yếu của Bộ đội Trường Sơn, làm nhiệm vụ xây dựng cơ bản, xây dựng thủy lợi, thủy điện, đường giao thông trên những địa bàn trọng yếu của đất nước tại 21 tỉnh, thành phố và 5 tỉnh nước bạn Lào.[2]