首輔張居正不惜屈尊賠罪，並許諾朝廷將無條件全力支持，潘季馴這才答應下來，出任河漕總督一職。這是潘季馴第三次出任河道官員，看來注定這輩子他是與這黃河、運河有緣到密不可分的程度了！
想當初年輕時，潘季馴北上趕考，從走出家門踏到運河客船甲板的那一刻起，也許就決定了他不平凡的治河一生。他從湖州起步經過八百餘裏來到鎮江京口，渡過長江便是江北運河的起始點瓜洲鎮。然後溯流駛過揚州後，便是多湖地帶，從揚州到淮安近四百裏的裏下河地區運河便穿梭在這些湖泊之中，借道前行。
過了湖漕地帶，穿過清江浦，便來到黃河、運河、淮河三河交彙處清口。從清口到徐州茶城五百裏運河便是借道黃河而行。那時正是冬季枯水期，河道中沙灘密布，船兒隻能在沙灘間尋隙而進。生活在江南青山綠水之間的潘季馴未曾見過如此幹涸的河床，因此他深有感觸，冥冥之中預感到他與這黃河有種不解之緣，他將來必須做些什麼來改變目前這種瘀堵的局麵。
轉眼間近二十年過去了，黃河泛濫淤積情況越發嚴重，特別是在三河交彙處清口的情況更加複雜。說到這清口，就有必要介紹一下它的曆史。原先，黃河、淮河這兩條河有各種的入海口，黃河在清河縣城北七十多裏處東流入海，而淮河則在淮安西沿著偏北方向順著雲梯關東流入海。那時的清口也叫清泗口，是泗水河南流到淮河的入海口。後來，黃河奪泗入淮，侵占了淮河入海口。淮河隻得另覓出口，朝東側下裏河地區漫流，淮安、揚州一帶也因此遭殃。
明代初期，考慮到運河水源不足，河臣陳瑄於黃、淮交彙之衝開鑿清江浦來接濟運河水，另外沿洪澤湖築高家堰大堤防止淮水東侵淮安、揚州一帶。因運河大壩年久失修，再加上黃水侵泛，清口淤塞，淮水排泄不暢，致使高家堰全堤均被衝毀，淮水再次從決口東流尋找入海口，漫泛淮揚地區。
得到朝廷恩準和前所未有的支持，新任河漕總督心懷感激，暗暗發誓一定要做出不世的功績來。為了獲取第一手資料，他帶著助手江一麟進行了大規模勘查工作。他們的足跡遍及十多個州縣，北至清河及桃園，南抵淮揚，西達鳳陽泗州一帶，東到沿海入口。經過一段時間的艱苦實地勘查，他們得到大量寶貴的資料。在這些資料的基礎上，潘季馴結合以往的治河經驗，終於完成了他的一生中最為輝煌的著作，也就是治河可行性報告《兩河經略疏》初稿，經過一番斟酌和刪改後，他感到很滿意，於是就呈了上去。
當時，張居正回家葬父尚未回京，於是朝廷便派人快馬傳書，日夜奔行，六七日後將此奏疏送到了他的手中。張居正接到了潘季馴厚厚的奏疏，很是激動，於是緊急批閱。看完以後，他的心情很激動，同時也很忐忑，激動的是那潘大人如此敬業，在這麼短的時間裏就做出一份如此詳盡的可行性報告來，而且裏麵許多所建議的方法新穎獨到，讓人看了拍手叫絕。同樣忐忑的是，因為奏疏中有些觀點前所未聞，不知能否行得通。
首先，這築堤堵決、束水合流指導思想是沒有問題，已經被近年來實踐的事實證明了。在奏疏中，潘季馴提出了治理“兩河“的具體實施方案，駐堤修閘這些常規的方法自然不用說，比較新穎的地方有三：
“一議創建滾水壩以固堤岸“。他認為，從全局上說，黃河水濁需要合流束水攻沙。但在洪水泛濫季節，為了保護全河堤壩的安全，需要在一些地方進行小規模有計劃地分流，以減輕對沿岸的壓力。因此，有意識地建幾座滾水壩，比常規堤壩低二三尺，寬三十餘丈，發水時，水與堤平，大水便可以從滾水壩處傾瀉出去。這樣做的好處是，既能保證河中一定水位，而無淤塞之患；也能使過量洪水及時泄出，保障了堤壩的安全。對於這一新穎建議，張居正的批示是，朝廷同意，請大膽地去嚐試。
“一議止浚海工程以免糜費“。對於入海口瘀堵問題，潘季馴認為沒有必要大動幹戈進行疏浚工程。隻要黃淮合流，水歸故道，泥沙衝擊而下，入海口自然恢複原貌。對於這一點，張居正也確定不了是否可行，不過既然將治河事務全權交付給潘季馴，用人不疑，那就讓他嚐試一番，不行的話再想它法。