1966年5月16日，中共中央政治局通过了“5·16通知”，号召在全国开展“文化大革命”。一场全国性的浩劫从此开始并延续10年之久。

　　5月28日，中共中央文化革命小组成立，组长：陈伯达；顾问：康生；副组长：江青、王任重、刘志坚、张春桥；组员：谢镗忠、尹达、王力、关锋、穆欣、姚文元等。这个小组（江青后为代组长），成了“文化大革命”的最高指挥机构，实际上凌驾于中央政治局之上，在“文化大革命”中作恶多端，造谣惑众说中国已被“黑线”、“黑帮”专了政。党中央的集体领导和各级党组织遭到极大破坏。

　　7月—9月，毛泽东视察华北、中南和华东地区，对“文化大革命”问题作了一系列谈话。他说，七八九三个月，形势发展很快。形势大好的重要标志是人民群众充分发动起来了。从来的群众运动都没有像这次发动的这么广泛，这么深入。乱是乱了敌人，锻炼了群众。

　　8月5日中国共产党八届十一中全会召开期间，《人民日报》公开发表毛泽东《炮打司令部——我的一张大字报》，并随之发表了《炮打资产阶级司令部》、《彻底摧毁资产阶级司令部》等社论。刘少奇、邓小平等中央领导以及全国一大批老干部、高级知识分子被污蔑为“牛鬼蛇神”横遭迫害、打倒。

　　铁道部机关出现了揭发批判吕正操的大小字报，揭批他的所谓“罪行”：“吕正操的讲话没有突出政治”；“篡改铁道兵的建军方向”；“工改兵是篡夺铁道兵军权的阴谋”；“为右派翻案”；“技术挂帅”等等，围攻之势愈演愈烈。他的深刻检查也成了“反面教材”。

　　不久，红卫兵免费革命大串连。作为国家主要交通工具的铁路，客运量顿时狂飙式暴增：1966年8月18日—11月25日，毛泽东先后八次接见红卫兵和各地师生。据《新中国铁路50年》统计：铁路共运送了5600多万人，人均行程568公里；仅九十月间，全路加开师生专列6996列，其中发往北京5493列。

　　正常的运输秩序完全被打乱，大批物资积压。吕正操一面挨批判，一面顶着重压，采取果断措施，在非常状态下，力稳失控，保证了红卫兵小将和革命师生的串连活动，保证了国家建设重点物资的运输。

　　在相当紧张的九十月，吕正操召开了全路电话会议，要求各级领导机关在党委统一领导下，立即成立两个班子，一个班子重点抓运动，一个班子重点抓运输建设；强调铁路职工要坚守生产岗位；宣布大多数党组织和铁道干部是好的，不能把所有的党组织和干部都打倒。

　　对于这场运动，吕正操尽管没有什么思想准备，但他仍努力从积极方面去理解，努力维护党和人民的利益，力图减轻运输秩序混乱对工农业生产建设的破坏。