离开胜利油田后，马富才在中国的第一大油田——大庆——当了一年多的一把手。

　　对于马富才以副总经理的身份兼任大庆石油管理局局长，人们有几种说法。

　　一种版本是，大庆是石油系统的老大，中国石油官员多出自那儿，马富才将来要有所作为，这里是必须要经过的阶段。另一种版本是，大庆当时正在推行各项改革，而领导班子内部有矛盾，需要马富才来调整一下。

　　在这一阶段，马富才展现了与其谦谦学者外表不同的另一面，开始了一系列复杂的“手术”，而被视为最艰难的手术，就是“裁员”。

　　石油系统的一名官员说，大庆油田的工人心态很复杂。很多职工从父辈开始，把青春和热血甚至生命留在了大庆，这是他们的家。在这里，他们辛勤工作，每月领着并不多的工资，但他们满足，因为油田给他们解决了后顾之忧——免费的医疗、教育，几乎不花钱的住房。

　　大庆有近30万的石油职工，还有80万人的职工家属。在经济效益好的时候，他们享受着中国国有企业里较好的福利。可是，石油开采的成本越来越高，石油市场的竞争也开始激烈起来，承担了众多社会功能的大庆油田的发展开始趋缓。

　　改革成为必需的选择。并不是所有的人都欢迎这场可能会改变自己生活轨迹的变革。当时，部分职工在拿到平均每人7．8万元的“有偿解除劳动合同”费用后又开始上访。在那段日子，一些人注意到，马富才的白发骤然增多。

　　虽如此，马富才并没有停止他的“手术”。当马富才就任中石油总经理后，从1999年开始3年来，整个集团公司累计裁员36万余人，其中股份公司裁员5．5万人，存续企业裁员近31万人。

　　对于这个“阵痛”过程，马富才曾在接受记者采访时说，这一切的目的是为还原企业作为“市场竞争的主体”的本来面目。

　　而国际资本市场上的惊涛骇浪，更让马富才感到要完成这一任务的不易。2000年4月7日，中国石油天然气股份有限公司在纽约证交所和香港联交所同时挂牌上市。

　　当时资本市场正在热捧网络股和高科技股，加上对中国大型国企的各种问题的质疑，中国石油甫出山便遭“当头棒喝”。承销商高盛公司不得不降低中国石油的发行价格，使发行总额从原定的50亿美元削减至29亿美元。

　　中石油股份公司上市后，一个故事广为传播：划入上市公司的职工喝酒庆贺，因为他们搭上了快班车，留在存续公司里的职工也聚众喝酒，因为他们不知以后还有没有机会。

　　随后的几年，马富才继续在中石油推行改革措施，进行业务重组、财务控制等工作，让中石油的表现不俗。但是，就在一系列行动之中，一些最基本的问题，比如说安全问题却像一个炸弹被引爆，并最终导致马富才的辞职。