Освоение целинных и залежных земель в 1954 году началось главным образом с создания совхозов. Освоение целины началось без всякой предварительной подготовки, при полном отсутствии инфраструктуры — дорог, зернохранилищ, квалифицированных кадров, не говоря уже о жилье и ремонтной базе для техники. Природные условия степей не принимались во внимание: не учитывались песчаные бури и суховей, не были разработаны щадящие способы обработки почв и адаптированные к этому типу климата сорта зерновых.
Освоение целинных земель превратилось в очередную кампанию, якобы способную в одночасье решить все проблемы с продовольствием. Процветали авралы и штурмовщина: то там, то здесь возникала неразбериха и разного рода неувязки. Курс на освоение целинных и залежных земель консервировал экстенсивный путь развития сельского хозяйства.
Огромные ресурсы были сосредоточены на воплощении этого проекта: за 1954—61 гг. целина поглотила 20 % всех вложений СССР в сельское хозяйство. Из-за этого аграрное развитие традиционных российских районов земледелия основательно затормозилось. На целину отправляли значительное количество производимых в стране тракторов и комбайнов, мобилизовывали студентов на время летних каникул, отправляли в сезонные командировки механизаторов. Всего в 1954-56 годах на целину было отправлено около 50 тысяч человек[1].
Освоение целины шло форсированными темпами: если за два года предполагалось распахать 13 млн га, то в действительности распахали 33 млн га[источник не указан 1500 дней]. За 1954—1960 гг. было поднято 41,8 млн га целины и залежи. На целине только в первые два года было создано 425 зерновых совхозов, аграрные гиганты создавались и позже.
Благодаря экстраординарному сосредоточению средств и людей, а также природным факторам новые земли в первые годы давали сверхвысокие урожаи, а с середины 1950-х годов — от половины до трети всего производимого в СССР хлеба. Однако желаемой стабильности, вопреки усилиям, добиться не удалось: в неурожайные годы на целине не могли собрать даже посевной фонд, в результате нарушения экологического равновесия и эрозии почв в 1962—63 гг. настоящей бедой стали пыльные бури. Освоение целины вступило в стадию кризиса, эффективность её возделывания упала на 65 %.