北京市政府随即以中国建筑学会的名义向全国建筑界发出邀请——短短三天之内，来自全国１７个省市的三十多位顶级建筑师就云集北京，在他们的名单上，我们几乎看到了中国建筑史上所有最光彩夺目的名字梁思成、杨廷宝、张开济、吴良镛……
从初稿到定稿，大会堂的设计方案足足进行了七轮评比论证叫大家来的时候只说做一个万人大礼堂，第二轮就加入了五千人的大宴会厅，第三轮，全国人大常委会办公楼也加了进来……建筑师们苦心设计的方案，往往转天就被全盘推翻。到１９５８年国庆节，十年大庆进入一周年倒计时的时候，“十大建筑”中最重要的万人大会堂，依然没有一个成形的设计。
１９５８年国庆期间，焦急的周恩来做出指示进一步解放思想，除老专家之外，发动青年同志参加国庆各大项目的设计。前几轮中作为“审核机关”而没有参与具体设计的北京市规划管理局，也正式加入了大会堂的设计队伍。
１０月１４日，刚从外地返京的周恩来连夜召开会议，审查大会堂设计方案。经过刘仁的筛选，当晚１０时，共有三份设计方案被送到了中南海西花厅，除了规划局之外，还有北京市建筑设计院和清华大学建筑系的两份方案——最终，规划局方案雀屏中选。１４天后，万人大会堂终于破土动工了。着名建筑师张鎛，为万人大会堂的总建筑师。
大会堂刚一动工，当时兼任全国人大常委会秘书长的彭真就派助手找到张鎛，对大礼堂的设计提出了具体要求——全国人大的正式代表在３５００人左右，他们必须全部坐在大礼堂的一层，且每个座位都要配备桌子或者放文件的设施。张鎛发现一层最多能容下２７５０个座位，与彭真要求的３５００个相差甚远。
谁也想不到，此时一个意外的发现竟成了大礼堂的“救星”。两度“神秘”出现在天安门广场上的古老河道，就是辽、金时期的永定河故道迫使大会堂工程被迫暂停。施工的停滞倒为张鎛赢得了宝贵的时间，解决了观众席的问题。工程继续以惊人的高速推进了下去。
刚松了一口气的张鎛不会想到，此刻，一封来自他的恩师梁思成的“抗议信”，已经悄然摆在了周恩来的办公桌上。
大会堂的面积从７万平方米扩大到１７万平方米，几乎是一夜之间的事。因为时间仓促，最终确定的１７万平方米方案从来没有交给专家论证过，一时间，京沪两地建筑界的专家学者对此议论纷纷，书面意见雪片一般飞到了总理的面前，几乎所有的矛头都指向了大会堂的这个“大”字。
梁思成说，罗马的圣彼得大教堂也用了“尺度放大”法，人一进去立刻觉得自己微不足道，仿佛到了“巨人国”。这样的方法用来表现神权无可非议，用在“人民性”第一的大会堂上就很不适宜了。
面对专家们的质疑，周恩来说，“圣彼得教堂是神权社会的产物，有意识使教徒进入之后感觉天主伟大、自身渺小。我们不同，人民是国家的主人，大会堂空间、体型、面积扩大一倍之后同样要注意由内而外体现‘平易近人’四字，不要故弄玄虚，让人成了物的奴隶。”
周恩来站在政治高度的一番诚恳表白最终平息了对于大会堂的争议，随着时间的推移，大会堂和天安门广场的“大”也渐渐得到了专家们的认可。
争论虽然暂时平息，专家的意见却也给建筑师们敲响了警钟——大会堂怎样让每一个普通人走进它的时候，都感觉自己像个主人，一间能装进整个天安门城楼的大屋子，怎样才能让所有人都看得见、听得清？
周恩来陷入了沉思——他比任何人都清楚，不消除巨大空间给人的压抑感，大礼堂就会是个失败的设计。片刻之后，周恩来忽然开口，轻轻吟诵了两句诗文：“ 落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天一色。”
周恩来说“人站在地上，并不觉得天有多高，站在海边，也不觉得海有多远。‘落霞孤鹜’这一句，应该对我们有所启发。为什么不从水天一色的意境出发，去做抽象处理呢？”
说得兴起，周恩来一边打着手势，一边拿过纸笔描画起来“大礼堂四边没有平直的硬线，有点类似自然环境的无边无沿。顶棚可以做成大穹隆形，象征天体空间。顶棚和墙身的交界做成大圆角形，把天顶与四壁连成一体。没有边、没有沿、没有角，就能得到上下浑然一体的效果，冲淡生硬和压抑感。 ”
为了体现“水天一色”的感觉，张鎛给大礼堂的穹顶设计了三圈水波形的暗灯槽，与周围装贴的淡青色塑料板相呼应，灯亮之时犹如波光盈盈。建筑师们还在整个穹顶上开了近５００个灯孔，人坐在观众席内，抬头就可见“繁星点点”，仿佛置身于浩瀚夜空，丝毫不会感觉压抑、沉重。
其实，在大礼堂巨大的穹顶上，还藏着许多我们看不清的小“星星”——那是几百万个小小的吸声孔，有了它们，大礼堂的屋顶整个儿变成了一块巨大的吸音板，主席台上发出的多余音波完全被吸走，不但没有回声还能留点“混响”，让坐在每个角落的人都能清晰准确地听到发言人的声音——大空间带来的问题，又被大空间自身解决掉了。
１９５９年９月２４日，历时１１个月建设的大会堂工程宣告完成。就在竣工前的几天，毛泽东给这座气势恢宏的建筑正式定名——人民大会堂。
