1941年，為了配合太平洋戰爭，提供海軍燃料與潤滑油，日本海軍於高雄半屏山邊的後勁聚落建立第六海軍燃料廠（簡稱六燃廠）。戰後，由國民政府接收，改稱「高雄煉油廠」，但此時僅止於煉油。一直到1950 年代，臺灣才開始發展石化產業，與當時美日等國不同的是，這些國家多是由上游逐步往下游發展，臺灣卻是以「逆向整合」(Backward Integration)的模式，由下游加工業，往生產中間原料的中游產業，至上游的輕油裂解廠。其中，第五輕油裂解廠（簡稱五輕）的設廠過程中，高雄後勁當地的居民極力反對，掀起巨大波瀾。
1968年中油與美國國民製酒公司NDCC (National Distillers and Chemical Corporation)合作建造的一輕完工運轉，主要生產乙烯，以在台生產低密度聚乙烯塑膠原料(LDPE)，這個廠就建於後勁的高雄煉油廠內。不過一輕產量有限，國內石化原料仍十分依賴進口。
1971年起，台灣的塑膠與合成纖維等石化下游工業迅速發展，然而美、日等國的石化廠卻因公害問題浮現而逐漸停止擴建，加上1973年下半葉的能源危機，導致上游的輕油裂解廠減產，下游製程所需的中間原料因而進口短缺。二輕就是在這樣的局勢下籌建，地點一樣是在後勁的高雄煉油廠內，在當時行政院長蔣經國的主導下，二輕納入十大建設，並在附近為中游廠商設立仁大、林園石化工業區，國內石化產業進入快速擴張的時期，逐漸形成完整體系。值得注意的，此時一輕、二輕與仁大、林園工業區已經透過地下管線來運送原料。
1973年，國內又有籌建三輕的聲音，當時業者以一輕、二輕產量無法滿足中下游業者的需求為由，由台塑聯合20幾家石化業者申請民營三輕。經濟部長孫運璿認為輕油裂解涉及煉油，牽動國家重要財源與國防物資的管控，必須公營，且此為基本原料，需保護下游中小企業，防止不公平競爭，因此最後仍決定由政府興建三輕。
1978年2月，二次石油危機席捲世界，導致經濟不景氣，原本申請三輕下游產品的40家民營企業多家退出，三輕計畫只好改為前後兩期，建於林園。原本孫運璿聲明完成二輕、三輕後，不再擴張國內石化業規模，但四輕（即三輕後期）仍因市場壓力而興建，地點一樣在林園。
1980年代初，時任行政院長的孫運璿著手產業轉型，鑑於臺灣未產石油，不利石化產業發展，政府開始限制石化業擴張，鼓勵中游廠商外移，重心轉向資訊、電子、汽車等產業，且籌建新竹科學園區。1984年，新閣揆俞國華上任，政策又再度偏向石化業，並任命前中油董事長李達海擔任財政部長。1986年行政院陸續同意五輕計畫、解除上游公營的政策、同意六輕開放民營、及核准台塑投資六輕；1987年6月12日，中油正式公布在後勁設置五輕廠，為政府十四項建設之一。
所謂冰凍三尺非一日之寒，五輕興建前，後勁已經發生過多次的環境災害，包括1976年6月4日的黑色油雨，1983年居民點蚊香爆炸，及1985年連續發生數起中油空氣污染損害農作物等事件。
1987年7月，後勁居民開始組織反對五輕的抗議行動，後勁聚落四廟合一的廟產管理委員會亦撥款200萬元支持，圍堵中油西門長達3年2個月。除了在高雄當地之外，居民也北上經濟部、立法院陳情，並有多個環保團體、學生團體聲援。期間，污染與工安事件仍未稍歇，引人注目者如中油油污污染後勁地下水與後勁溪，導致當地地下水點火可燃；1988年8月15日，位於後勁的工研院金屬研究中心，有研究員在宿舍點菸發生嚴重爆炸，全身85%燒傷；同年10月，中油芳香烴工廠大火，後勁社區惡臭瀰漫。
1990年，經濟部長蕭萬長與行政院長郝柏村陸續拜訪後勁。5月6日，後勁地區在政府同意下，針對五輕興建議題舉辦了台灣在《公民投票法》確立前首次的公民投票；在66.4%的投票率之下，「堅決反對」者有60.8%，「同意協商」者有39.2%。 9月，郝柏村承諾五輕25年後遷廠，期間給予15億基金，以孳息推動公益（25年遷廠時，15億收回國庫）。9月22日，經濟部長蕭萬長宣布五輕動工。1994年五輕完工啟用。
2015年就是政府承諾五輕遷廠的年度，在2014年高雄市前鎮區不幸發生丙烯運送管線氣爆，造成重大傷亡後，五輕遷廠已沒有緩衝空間。後續五輕廠區的處置與環境復育將如何發展，仍待進一步努力。
石油化學工業簡稱石化產業，指的是以石油或天然氣為原料，生產石油產品與石油化學產品的產業。石化產業分為上游、中游、下游，即「基本原料工業」、「中間產品工業」、「最後成品工業」：上游主要從事輕油裂解，生產石化基本原料，包括乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯等；中游則將上游的產品進行加工處理，生產出石化原料，包括塑膠原料、合成纖維原料、合成橡膠原料等；下游進而將中游所製的各種中間原料製成產品，例如衣服、塑膠用品、清潔劑等琳瑯滿目的產品。
王御風編，《重讀後勁》，高雄：國立高雄海洋科技大學，2014。
何卓如編，《後勁反五輕血淚史》，高雄：財團法人後勁社會福利基金會，2012。
謝俊雄、徐英傑主編，《臺灣化工史第二篇：臺灣現代化學工業史—發展期(1951-1985)：石化工業的興起與傳統化工業的成長》，台北市：台灣化學工程學會，2012。
何明修《綠色民主：台灣環境運動的研究》，台北：群學，2006。