2002年10月25日，受北京市人民政府和第二十九屆奧運會組委會授權，北京市規劃委員會面向全球徵集2008年奧運會主體育場——中國國家體育場建築概念設計方案。
截止到2002年11月20日，競賽辦公室收到44家設計單位提供資格預審文件。
2004年，時任北京市長王岐山指出，北京奧組委及其他相關部門要樹立「節儉辦奧運」觀念，盡努力降低工程造價。
評審委員會壓倒多數票推選「鳥巢」方案重點推薦實施方案。
北京國際會議中心觀眾投票中「鳥巢」名列第一，，瑞士赫爾佐格和德梅隆設計公司中國建築設計研究院組成聯合體設計完成「鳥巢」方案，確定中國國家體育場設計方案[3]。
2003年12月24日上午9時15分，國家體育場舉行開工奠基儀式。
時任中共中央政治局常委、全國政協主席賈慶林，時任北京市委書記、北京奧組委主席劉淇，時任北京市代市、北京奧組委執行主席王岐山國家體育場奠基[4]。
2004年，時任北京市長王岐山指出，北京奧組委及其他相關部門要樹立「節儉辦奧運」觀念，盡努力降低工程造價。
出於經濟性安全性方面考慮，國家體育場「鳥巢」工地7月30日起施工，等待施工方案調整[5]。
專家反覆研究論證，「鳥巢」原設計方案中可開啟屋頂取消，屋頂開口擴大，並通過鋼結構優化，其鋼結構鋼量比原設計方案減少了22.3％，膜結構減少了23％。
優化調整後方案可以確保工程造價控制國家發改委要求22.67億元之內[6]。
2004年12月28日，國家體育場工程正式復工[7]。
2005年11月15日，體育場混凝土主體結構封頂[8]，及後2006年8月31日中午1時，鋼結構次結構26個合龍焊口全部完成焊接，鋼結構工程合龍完成[9]，同年9月17日，體育場鋼結構卸載順利完成，卸載了15,000噸鋼，安裝了78個卸載點。
2003年8月9日，歷時9個月競爭後，中國中信集團首，成員包括北京城建集團、美國金州控股集團以及中信集團公司所屬國安嶽有限公司聯合體———中信聯合體奪得國家體育場建設權和30年經營權[14]。
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[10]3個月後，鋼結構吊裝工程全部完成，動用了24台吊車、1,209人參與。
[11]2008年6月28日，鳥巢正式竣工。
[12]
2009年4月2日，國際巨星成龍宣佈於5月1日國家體育場舉行「龍傳人」和他朋友們2009北京演唱會，成為「鳥巢」舉辦演唱會第一位歌手。
[13]
國家體育場工程PPP模式建設。
2003年8月9日，歷時9個月競爭後，中國中信集團首，成員包括北京城建集團、美國金州控股集團以及中信集團公司所屬國安嶽有限公司聯合體———中信聯合體奪得國家體育場建設權和30年經營權[14]。
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這是中國國內首次招投標方式確定大型體育場館項目法人[15]。
中信聯合體北京市國有資產經營管理有限公司組建了項目公司——國家體育場責任公司。
北京市國有資產經營責任公司代表政府出資58%，中信聯合體出資42%（其中中信集團佔比例65%、北京城建集團佔比例30%、美國金州公司佔比例5%）。
2009年8月20日，北京市人民政府與中信聯合體北京飯店簽署 《關於進一步加強國家體育場運營維護管理協議》。
協議，國家體育場「鳥巢」進行股份制改造，北京市政府持有58%股份改為股權，主導經營場館，並承擔虧損和盈利；原中信聯合體成員持有42%股權，實質上放棄了30年經營權。
同時，成立國家體育場運營維護協調小組，形成北京市委、市政府主導下，國家體育場公司負責運營，北京市各相關部門、屬地政府全力配合新體制[16]。