第二届全国人大召开前一个重要的政治信息是，毛泽东表示要退居二线思考一些国际国内大的战略问题和理论问题，他将不再担任国家主席，由刘少奇主持中共一线工作。周恩来正是在这样复杂的政治背景下受命组建了第二届国务院。在二届人大召开前，为促进全国各行各业的“大跃进”和适应国内外政治经济形势发展需要，中央对国务院一些部委机构和领导人做了调整。1959年2月11日，毛泽东签署了《中华人民共和国主席令》，任命陈毅兼外交部部长，沙千里为粮食部部长，杨一辰为第二商业部部长，赵尔陆为第一机械工业部部长，傅作义为水利电力部部长，余秋里为石油工业部部长，李烛尘为轻工业部部长，王首道为交通部部长，张奚若为对外文化联络委员会主任，杨秀峰为教育部部长。同时免去周恩来兼任外交部部长职务，王鹤寿兼任的国家建设委员会主任职务，赖际发的建筑材料工业部部长职务，黄敬兼任的第一机械工业部部长职务，赵尔陆的第二机械工业部部职务，刘澜波的电力工业部部长职务，李聚奎的石油工业部部长职务，万里的城市建设部部长职务，沙千里的轻工业部部长职务，李烛尘的食品工业部部长职务，傅作义的水利部部长职务，杨秀峰的高等教育部部长职务，张奚若的教育部部长职务。
1959年4月18日下午3时第二届全国人民代表大会第一次会议在中南海怀仁堂隆重开幕。毛泽东亲自主持了会议的开幕式。会议首先听取了国务院总理周恩来所作的《政府工作报告》；其次是国务院副总理兼计划委员会主任李富春作了《关于1959年国民经济计划草案的报告》、国务院副总理兼财政部长李先念作的《关于1958年国家决算和1959年国家预算草案的报告》、全国人大常委会副委员长兼秘书长彭真关于《中华人民共和国全国人民代表大会常务委员会工作报告》和国家预算委员会主任委员曾山作的《关于1958年国家决算和1959年国家预算草案的审查报告》。会议通过了《政府工作报告》、《1959年国民经济计划、1958年国家决算和1959年国家预算的决议》；通过了《全国人大常委会工作报告的决议》、《关于西藏问题的决议》和《关于撤销司法部和监察部的决议》；通过了提案审查委员会的提案审查意见。大会批准了中共八届七中全会建议的1959年国民经济计划，将这些生产指标正式公布。
周恩来于1959年4月18日在会上作了《政府工作报告》。报告分五个部分，分别是：1958年的伟大成就；第二个五年计划第二年——1959年经济战线上的任务；文化教育战线上的任务；关于国家的政治生活；关于对外政策的主要内容。报告强调了三个问题，即“先重后轻再农”的产业发展顺序；在大跃进发展中国民经济应循序渐进；集中发展重工业和大炼钢铁。
第二届全国人大确定的经济发展方针，仍旧是遵循“先重后轻再农”的产业发展顺序。周恩来在《政府工作报告》中谈到经济工作“大跃进”的同时，还难能可贵地提到了要保持清醒的头脑和尊重经济规律，使国民经济循序渐进向前发展的思想。他说：“由于社会主义革命的胜利、社会主义总路线的鼓舞和人民公社化的成功，各个地方、各条战线上的干部和群众的积极性空前高涨，大家都要求迅速地发展自己所需要的建设事业，这种要求完全可以理解。但是我们的计划必须建立在客观可能性的基础上。”这份报告是在“大跃进”的气氛中写成的，虽然仍强调优先发展重工业的工作方针，但仍可见较冷静和客观的意见，这就为“大跃进”的高指标提供了较大的回旋余地。
由于在周恩来所作的《政府工作报告》和李富春副总理作的《关于一九五九年国民经济计划草案的报告》中，都强调了重工业的优先发展地位，尤其是“原料、材料工业、燃料和动力工业的发展。”因而，这次会议新组建的国务院中相应加强了工业管理部门的机构设置与人员配备。
4月27日下午，第二届全国人民代表大会第一次会议选出刘少奇为中华人民共和国主席，宋庆龄、董必武为中华人民共和国副主席；会议选举朱德为全国人大常委会委员长，林伯渠、李济深、罗荣桓、沈钧儒、郭沫若、黄炎培、彭真、李维汉、陈叔通、达赖喇嘛·丹增嘉措、赛福鼎·艾则孜、程潜、班禅额尔德尼·确吉坚赞、何香凝、刘伯承、林枫为副委员长，彭真兼秘书长。选出全国人大常委会委员62人。选举谢觉哉为最高人民法院院长，张鼎丞为最高人民检察院检察长。会议根据中华人民共和国主席刘少奇的提名，决定周恩来为国务院总理。
4月28日第二届全国人民代表大会第一次会议通过了会议通过周恩来总理作的《政府工作报告》，以及国家计划、国家预决算和关于西藏问题等决议。周恩来总理向会议提出了国务院副总理、秘书长、各部部长、各委员会主任的人选名单，会议通过了周恩来提出的人选，决定陈云、林彪、彭德怀、邓小平、邓子恢、贺龙、陈毅、乌兰夫、李富春、李先念、聂荣臻、薄一波、谭震林、陆定一、罗瑞卿、习仲勋为国务院副总理：任命习仲勋兼国务院秘书长。会议还通过了刘少奇主席提名的国防委员会副主席、委员的人选；通过了第二届全国人大民族委员会和法案委员会的主任委员、委员人选。下午5时45分，在完成了各项议程后，朱德委员长宣布第二届全国人民代表大会第一次会议胜利闭幕。
几乎在第二届全国人大第一次会议召开的同时，全国政协也于4月17日在北京召开了三届全国委员会第一次会议。根据会议通过的议程，全体政协委员将列席第二届全国人民代表大会第一次会议，听取政府工作报告和其他报告，选举政协第三届全国委员会主席、副主席、秘书长和常务委员，会议并将通过有关决议。周恩来在这次会议上继续当选为全国政协主席；彭真、李济深、郭沫若、沈钧儒、黄炎培、李维汉、李四光、陈叔通、陈嘉庚、包尔汉、陈毅、康生、帕巴拉·格列朗杰、阿沛·阿旺晋美当选为副主席；徐冰为秘书长；会议通过的政治决议，号召全国各族人民、各民主阶级、各民主党派、各人民团体和一切爱国人士，进一步加强团结，在中国共产党和毛泽东主席的领导下，坚决执行第二届全国人民代表大会第一次会议的各项决议，为完成和超额完成1959年的国民经济计划而奋斗，为把我国建设成为一个伟大的、繁荣的、富强的社会主义国家而继续前进。4月29日，中国人民政治协商会议第三届全国委员会第一次会议在完成了各项议程后胜利闭幕。
1959年全国人大和全国政协两会同时召开，是我国政治现代化进程中一个创新，是多年来已定型的且取得了很好政治效益的我国两会机制的肇始。1959年周恩来在两会联席会议上指出：“两个大会联合起来是一个新形式。但要说明，这个会是又联合，又有区别。主要议程是合着的，但人大要实行它的权力，这些权力政协是没有的，但是多吸收些意见，归入决议中去，可以集思广益把工作做得更好。”。
1959年4月18日《人民日报》为两会的同时召开专门发表社论：《团结的大会，跃进的大会》，社论指出：“第二届全国人民代表大会第一次会议今天正式开幕。
中国人民政治协商会议第三届全国委员会第一次会议也开始举行。来自全国各地的各个民族的各个社会阶层的代表人物，云集首都，济济一堂，共襄国家大计。这件事情本身，就生动地表明了我国各民族人民的大团结。这两个大会将总结我国社会主义建设的巨大成就，动员全国人民实现今年的继续大跃进。这两个大会，是我国各民族人民大团结的大会，大跃进的大会。这两个大会的召开，是我国人民政治生活中的值得热烈欢庆的大事。”
三、周恩来与第二届国务院的组成及其人事安排
周恩来组建的第二届国务院共选出16位副总理，比第一届多出6位。1959年5月2日，周恩来主持国务院第89次全体会议，他在会上发表了关于西藏问题的讲话，同时还谈到了副总理的分工，除了陈云副总理继续负责全面工作和经济工作外，他宣布：“政法——罗瑞卿，财贸——李先念，外事——陈毅，科技——聂荣臻，农业——谭震林，文教——陆定一，民族事务——乌兰夫。工业交通的分工待与李富春、薄一波研究。”
5月13日，周恩来约集副总理进行座谈，对国务院的工作进行了全面安排。并进一步明确了副总理的分工：“陈毅管对外工作，罗瑞卿管政法工作，彭德怀管国防工作，聂荣臻管科技工作，李富春、薄一波管工业交通工作，李先念管财政贸易工作，谭震林、邓子恢管农、林、水利工作，乌兰夫管民族事务工作，贺龙管体育运动工作，习仲勋管国务院常务和领导直属机构，林彪、邓小平不分管国务院的经常工作。”
在确定副总理人选的同时，周恩来还对第二届国务院机构设置和人事安排做了调整。这一届国务院组成时共设置60个工作部门，其中部委39个，分别是：
内务部 （部长钱瑛）
外交部 （部长陈毅）
国防部 （部长彭德怀）
公安部 （部长罗瑞卿）
国家计划 （主任李富春）
国家经济委员会 （主任薄一波）
国家基本建设委员会（主任陈云）
科学技术委员会 （主任聂荣臻）
财政部 （部长李先念）
粮食部 （部长沙千里）
商业部 （部长程子华）
对外贸易部 （部长叶季壮）
冶金工业部 （部长王鹤寿）
化学工业部 （部长彭涛）
第一机械工业部 （部长赵尔陆）
第二机械工业部 （部长宋任穷）
煤炭工业部 （部长张霖之）
石油工业部 （部长余秋里）
地质部 （部长李四光）
建筑工程部 （部长刘秀峰）
纺织工业部 （部长蒋光鼐）
轻工业部 （部长李烛尘）
铁道部 （部长滕代远）
交通部 （部长王首道）
邮电部 （部长朱学范）
农业部 （部长廖鲁言）
林业部 （部长刘文辉）
农垦部 （部长王震）
水产部 （部长许德珩）
水利电力部 （部长傅作义）
劳动部 （部长马文瑞）
文化部 （部长沈雁冰）
教育部 （部长杨秀峰）
卫生部 （部长李德全）
体育运动委员会 （主任贺龙）
民族事务委员会 （主任乌兰夫）
华侨事务委员会 （主任廖承志）
对外文化联络委员会（主任张奚若）
农业机械部 （部长陈正人）
这届国务院还设置了14个直属机构，分别是：国家统计局、国家测绘总局、中国人民银行、中央气象局、中央工商行政管理局、新华通讯社、广播事业局、中国文字改革委员会、国务院宗教事务局、国务院档案局、国务院参事室、国务院外国专家局、国务院机关事务管理局、总理办公室。
这届国务院还设办公机构六个，分别是：国务院政法办公室、外事办公室、工业交通办公室、财贸办公室、农林办公室、文教办公室；设一个国务院秘书厅。
第二届国务院的机构组成：
1959年国务院组织机构
周恩来对政府日常工作的管理方式是：国务院各部委的日常业务，由各部委自行负责，需要用国务院名义颁发的一般文件，由各主管副总理审批后送常务副总理阅发。重要的问题由总理或主管副总理召集会议研究后再向中央报告。国务院全体会议仍照过去程序讨论经中央批交的文件和由总理、副总理提交讨论的文件，由常务副总理组织安排。为了沟通情况和交换意见和经验，还决定每两周举行国务院常务会议座谈一次。
关于各部委的工作，凡涉及方针、政策和重大问题，除国防部经由军委直属中央、民委归中央统战部负责外，其余仍照中央规定分别经由中央的经济、政法、文教、外事、科学等五个小组审阅后报中央审批，有关两个小组以上的问题，由主办小组与有关小组磋商或经总理召集有关会议商定后再报中央。
为了便于各主管副总理分工管理各部委和处理日常工作，国务院全体会议第90次会议决定撤销原国务院第一至第八办公室。新设立政法、文教、外交、工交、财贸、农林水六个办公室，各办公室负责人和工作职责是：
政法办公室，罗瑞卿为主任，分管内务部、公安部；
文教办公室，张际春为主任，分管文化部、对外文委、教育部、卫生部、体委；
外交办公室，陈毅为主任，分管外交部、华侨事务委员会、对外文委（对外政策）、外贸部（对外政策）；
工业交通办公室，李富春为主任，薄一波为副主任，分管冶金部、化工部、一机部、二机部、煤炭部、石油部、地矿部、建筑部、纺织部、轻工部、铁道部、交通部、邮电部、水电部；
财贸办公室，李先念为主任，分管财政部、粮食部、商业部、外贸部、水产部、劳动部；
农林水办公室，邓子恢为主任，分管农业部、农垦部、林业部。
此外，按照周恩来总理做出的工作分工，国防部由彭德怀直接领导，国家建委、计委、经委、科委四个综合性的委员会由陈云、李富春、薄一波、聂荣臻四位副总理分别直接领导，国家民族事务委员会由习仲勋副总理负责。
第二届全国人大召开后，“大跃进”和人民公社化运动方兴未艾，新一届国务院成立后，其机构的增减也随形势发展而变动。这一届政府机构设置中一个较大的变化是：1959年4月28日，第二届全国人民代表大会第一次会议决定撤销司法部、监察部，6月20日，第二届全国人大常委会第四次会议又批准撤销了国务院法制局，其业务改由国务院秘书厅管理。这几个重要部门的撤销对我国行政体制的现代化、法制化建设产生了不良影响。
1959年内国务院机构调整还有：撤销了国务院人事局，其业务改由内务部管理。
撤销了国务院专家局，其业务改由科学技术委员会管理。撤销了中央机要交通局。
为了加快发展农业生产，加速实现我国农业机械化，周恩来建议成立了农业机械部。
经过上述调整，截至1959年12月底，国务院设置工作部门60个，其中部委39个，直属机构14个，办公机构6个和1个秘书厅。