1999年9月，为了到海外上市，中海油总公司分拆组建中国海洋石油有限公司，有海外学习和跨国石油公司工作双重经验的傅成玉参与了股份公司的组建工作，并被委以重任——执行董事和执行副总裁兼任中海油股份深圳分公司总经理。
不出一年，傅成玉便正式进入中海油的核心层。2000年10月起，他出任中海油总公司副总经理，兼上市公司中海油执行董事。随后，迅速升任中海油执行总裁。
而2002年8月，傅成玉则开始了第三次暂退——辞去上市公司中海油总裁，到中海油田服务股份有限公司(2883.HK)出任董事长兼首席执行官，而这本身就是中海油培养其作为接班人计划的最后一步。
据中海油内部人士透露，在这次调任之前，时任中海油总经理的卫留成曾对傅成玉说：“你有石油工作经验，有在跨国公司的管理经验，但是油服这块你没接触过，需要锻炼锻炼。”
一年之后的2003年10月，卫留成调任海南省省委副书记，“历练”完毕的傅成玉被任命为中海油总公司总经理兼中海油董事长、首席执行官，正式执掌中海油。
最佳CEO
执掌中海油之后，两年来傅成玉将重点放在了梳理中海油内部体系上。
从1982年到现在，中海油从拥有22亿元固定资产发展到现在市值几千亿元的公司，公司员工人数却从当年的3万人减到2万人，作为掌门人的傅成玉深知改革的艰辛。在人员的精简上，傅成玉坦言公司一直顶着很大的压力。上世纪80年代末90年代初，中海油砍掉职工技校，为此曾有员工到公司领导住宅区内烧花圈。
与给企业放权的改革不同，中海油的改革着重收权。过去中海油有几个大的地区公司，都是大而全、小而全。后来公司把销售权拿上来，资金统一支配，地区公司没有了投资权，这在一定程度上也和傅成玉的管理方针有关系。
