“閃電計劃”之后，李彥宏給公司描繪了一個新的奮斗目標：上市。“上市”曾經是每個互聯網公司的夢想，無數的互聯網公司累死在追求夢想的旅途中。
2003年3月，中文搜索引擎市場風云又起，先是一直不甘寂寞的3721聲稱正在打造“秘密武器”，將在近期突襲中文搜索引擎市場。4月，帶有政府背景的中國搜索聯盟宣布正式推出搜索排名服務，并公開打出抗擊Google的旗號。新浪也在4月15日宣布與中國搜索聯盟結成戰略同盟。國內的搜索引擎大戰已經全面展開。
海泰大廈坐落在北京北四環的北邊，李彥宏正是在這兒的9樓指揮著這場搜索大戰。十多年時間了，李彥宏從來沒有離開過搜索技術領域。搜索已經成為了李彥宏生命中的一部分。李彥宏總對下屬說：“不必為一些眼前的利益著急，不要急于從新開發的產品中賺到錢，重要的是網民們都喜歡來使用。只要大家認可百度，百度就一定能賺錢。”
2003年3月28日，百度在世紀劇場舉辦“百度搜索狂歡夜”活動，李彥宏對媒體發表講話說，“百度要走到臺前！”，百度要從原來單純的技術服務提供商過渡成為“搜索門戶”，要“讓網民和終端用戶直接從baidu.com上體驗到百度產品的質量”。百度市場部還發明了一個動人的口號——活的搜索改變生活。
2003年5月28日，由中國電腦教育報舉辦了一個名為“GoogleVsBaidu——兩大搜索引擎對決搜索之巔”的萬人公測活動。從創建百度到融資1000萬美元，從賣技術給新浪挖到第一桶金，到搞自己的獨立搜索網站，從8個人的草臺班創業到100人的“閃電計劃”，李彥宏等的就是一個結果——是百度好還是Google好？
2003年6月4日下午4：30，李彥宏和市場總監畢勝在苦等一個結果，持續一周的“萬人公測”在參加評測的10015名普通用戶中，約55%的人選擇了“Baidu比Goolge好”，10%的人選擇了“Baidu、Goolge差不多”，35%的人選擇了“Google比Baidu好”。
李彥宏這個一向被人認為是低調的“海歸”，2003年不斷地拋頭路面，比搜狐的張朝陽還活躍。這一切，明眼人都知道是在為上市作準備。
盡管在2003年過去的7個月里，全球IT業的復蘇速度仍然緩慢，但百度卻在第二季度看到了曙光。03年百度的收入是02年的400%–500%，雖然百度的創始人之一，公司總裁李彥宏對收入和股份結構守口如瓶，其實大可不必，算算他們有了多少關鍵字，平均一個公司大約投資多少，八九不離十就可以算出來了。
李彥宏在內部講，百度三年內要占據整個搜索市場90%的份額，2003年至少占據整個市場三分之一的市場份額，百度還將在04/05年進攻日本、韓國甚至美國市場。百度的員工人數要在3-5年內翻10倍，要讓所有員工持有百度股票。百度要由一個小公司變成一個國際性的知名企業。
2003年9月百度退出了競價排名技術商角色，希望能夠專心成為中文第一搜索門戶，而Google無疑是其最大的競爭對手，但百度顯然不甘示弱。10月胡潤版的“2003IT富豪50強”中，李彥宏名列第11位。12月百度又推出“貼吧”作為對傳統搜索形式有效的補充。
同年，李彥宏再次榮獲了“IT十大風云人物”的稱號，他的成就和影響力可見一斑。
2004年1月15日，李彥宏又當選了第二屆“京城十三新銳”。4月，李彥宏當選第二屆“中國軟件十大杰出青年”。5月，李彥宏榮登新財富勞斯萊斯500富人榜，排名第156位。
2004年6月初百度以超過3億的中文網頁鏈接和超過6000萬的日流量宣布成為全球最大的中文搜索引擎。同期百度接受了Google1000萬美金的投資，與Google的聯手表面上是為了加強在國內市場的競爭實力、提高國際市場的知名度，但事實上百度選擇最大的競爭對手為投資方還有著更為緊迫的原因——上市。因為只有在接納了Google之后，納斯達克投資人才能了解到搜索市場有多大，也只有在Google上市之后，納斯達克才會接納百度，Google已成為百度在納斯達克的樣板。有了Google的投資，百度上市多少會多一些勝算。通過Google探路納斯達克并為此做準備早已是業界公開的秘密。不過也有知情人士認為，Google投資的1000萬美金僅占了百度3%的股份，這對于納斯達克投資人的誘惑力似乎還是少了一點。
2004年10月20日在甘肅國際大酒店，百度主辦的西部企業網絡營銷峰會隆重召開，此次網絡營銷峰會共有省內１６０多家企業負責人參加。舉辦這樣的會議，旨在向廣大的企業負責人宣傳‘網絡營銷，用網有道’的理念，讓廣大企業負責人真正明白網站在企業營銷中所能發揮的作用。
2005年1月，李彥宏當選全國青聯委員。6月百度推出了帶有社區性的服務“百度知道”。8月23日，李彥宏又榮獲了第十二屆“東盟青年獎”。
北京時間2005年８月５日晚１１時４０分，百度正式在美國納斯達克股票交易市場掛牌上市，發行價２７美元，開盤價是６６美元，然后一路狂飆，在中盤最高曾達到150美元的價格。到交易首日收盤時，百度股價定格為１２２．５４美元，市值達到３９．５８億美元，股價漲幅達到了瘋狂的３５３．８５％！百度在一夜之間驚人的變成中國最大的互聯網公司，市值一度超過新浪、網易和搜狐的總和，在繼中華網、新浪網、盛大三個資本里程碑之后，又是百度的時代了，成為繼Google后第二個在納斯達克上市當日股價超過100美元的公司，那一刻，李彥宏迎來了他事業上的又一個巔峰。
據李彥宏在中國互聯網峰會（2005年9月1日至3日在北京舉行的）上透露，一開始內部定價的時候，投行推薦的是17~19美元區間，在他們要求之后調到18~20美元，但是百度還是覺得這個定價低了，經過一番討論之后又將發行價定在19~21美元區間，然而，最終百度的發行價還是定格在了27美元上！|
在這次IPO的過程當中，李彥宏設計了所謂的牛卡計劃，就是百度的流通股份分A、B類兩種，而A類和B類股票有不同的投票權。旨在堅持自己的中文搜索引擎公司一定要保持某種獨立性，牛卡計劃是一個寓意，其遠遠不止于防止別人收購。至少在中國這是一個很大的創新，以前中國上市的公司從來沒有人做過。牛卡計劃意味一些投資人會給發行價格打一些折扣，所以當時去做這件事情是有非常大的爭議的，但最后李彥宏還是堅持這樣做了。
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