在這些合作建議中，巴西均附上一條：工程完工後工廠的管理將完全委托給石川島公司。這些建議表明了巴西政府對本國造船業升級的願望和對石川島公司的信任。
土光敏夫在接到維斯造船廠擴建工程的委托後，親自去巴西進行了實地考察。考察中發現兩個問題，一是在與造船業有關的工業很不發達，二是在現有船廠的基礎上擴建工廠將會引起複雜的勞資糾紛。鑒於此，土光並未作出決斷，而是把考察報告交公司進行周密的可行性研究。
1957年秋，巴西政府的方針有了改變，把原先打算的對現有工廠進行改造變為重新興建具有最新技術和設備的造船廠。而且，巴西政府還通過一項新法律，對進入巴西港口的外國船隻征收入港稅，以此作為向本國造船業提供低息貸款的資金來源，這是巴西政府為振興本國造船工業表現出的新姿態。
至此，土光敏夫終於做出了向巴西發展的決定。然而反對土光敏夫這個決定的也大有人在，反對首先來自第一銀行，它與石川島公司有資金關係。一些大股東也表示異議：“一旦在巴西的事業失敗，石川島就會破產。”
土光力排眾議，關鍵時刻甩下一句話：“責任全部由我來負”。他向公司的巴西發展組下達了動員令。
此時，聽到巴西政府的新政策後，世界各國的造船企業都紛紛擁向巴西，想把石川島公司取而代之。然而，石川島公司的良好信譽以及它四五年前的紮實準備，使巴西政府對它情有獨鍾。1958年初，巴西政府與石川島重工業公司就興建新造船廠事項簽訂了協議。
但是，一波未平，一波又起。巴西國內的民族主義情緒導致了抗議石川島公司來巴西建廠的抗議運動。他們在示威活動中高喊著：“不能把巴西的造船業拱手讓給外國資本家。”抗議活動聲勢浩大，土光敏夫得知消息後，指示在巴西的公司人員設法平息反對聲浪。
公司人員前往報社、工會、商會，甚至還去了尚處於地下狀態的巴西共產黨總部，以土光式的百折不撓精神反複耐心地解釋，說明新造船廠將為巴西增加新的就業機會，造船廠將是名副其實的巴西企業，將對巴西經濟發展具有推動作用等等。
反對活動終於平息下來。1958年12月23日，巴西總統出席了工廠的奠基典禮，土光敏夫與總統一起剪彩、握手、照相。
在舉行奠基典禮正好一年之後，石川島造船廠開始建造以巴西首都命名的“巴西利亞”號貨船。巴西利亞號一年之後下水，被指定為巴西的標準船型。1960年，巴西政府為了表彰土光對巴西造船業的貢獻，授予他南十字星大勳章。
由於巴西造船廠的成功，1962年，土光敏夫又應新加坡政府的邀請，合資建立了九龍造船廠。
在土光的駕馭領導下，石川島重工的名字變得越來越響亮，而土光本人也日益受到日本以及國際工業界的重視。1960年，石川島重工業公司合並位居日本造船業第三把交椅的播磨造船公司的消息，像一顆炸彈一樣導致日本工業界搖晃不止，又一次的“土光旋風”席卷而來，帶來了日本工業界一連串的重大變革。
播磨重工業公司是僅次於三菱、日立的日本第三大造船公司，造船能力與造船設備可使其能夠製造4～4．5萬噸級貨輪。然而，由於1958年蘇伊士運河的再次開放，海運業受到猛烈衝擊，海運業的不景氣又給造船業帶來厄運，連鎖反應使播磨公司叫苦連天。
這個公司的造船部門業績占公司的90％以上，而工業機械部門所占比例不足10％，因此，造船業的普遍大蕭條，致使它的營業額一下子銳減為二分之一。
相比之下，石川島重工的機械製造部門業績占90％，在這場國際性的造船業大蕭條中並未受到多大影響。但石川島重工也有它的難處，與其它公司相比，它的造船能力僅為2．2萬噸級，它需要大型船塢，但它位於隅田川河口，已根本沒有擴展餘地，對石川島重工來說，盡快獲得一塊造大船的合適地皮已是當務之急。
就這樣，石川島重工的土光敏夫與播磨公司總經理六岡周三坐在了一起商談。一個需要大型船塢，一個需要發展機械製造部門，迫切的互補需求成為二人的主要話題。
令人不勝驚異的是，交涉合並的時間僅一個月，在簽字前一周的董事會上，董事們才得知這一消息。至於向各部、課長宣布，則是公開宣布前的當天下午。對於客戶和股東，則壓根兒就沒有通知，這種閃電般的速度再一次反應了土光的風格。
1960年7月1日，土光敏夫向新聞界公布了合並的消息，令記者們不勝驚愕的是，石川島與播磨合並的股權比例居然是5比3。
這年的年末，曆史性的合並完成，誕生了擁有102億日元資金的新公司——石川島播磨重工業公司，仍由土光敏夫任總經理。
這次合並所形成的“土光旋風”很快在日本工業界席卷開來，從三菱係統的三大重工業公司的合並開始，汽車行業、製鐵行業、金融業等相繼實行大規模合並。從這個意義上來說，石川島與播磨公司的合並，作為戰後日本經濟史上大型企業合並的先驅，將永遠載人日本的史冊上。
合並固然會給企業帶來新的生機和活力，但兩家有著不同傳統的公司員工們突然湊到一起，其心理障礙也是必然存在的。作為總經理的土光，首先要做的就是安撫人心，以及盡量消除播磨公司員工因5比3所形成的被吞並心理。
土光決定，董事會由兩家公司各派九人組成，整個公司的組織結構實行“事業部製”。他根據產品特性，將公司分為“產業機械”、“動力機械”、“化工機械”、“船舶”和“航空發動機”五個事業部，又把兩家公司的職員打亂之後公平地分配到五個事業部中。
這樣，土光從組織上以及職工意識上完成了合並後的團結與交融，達到了“人和”的目的。它的直接效應產生了，原先有些情緒波動的員工精神振作起來了，各部門都很快進入了全速發展的狀態。
從合並後兩年來的決算來看，這期間的營業額與稅前利潤分別成長了42％和30％，與此相對照的是，新三菱重工等日本五家大企業的平均成長率僅分別為22％與18％，隻達到石川島播磨公司的一半。
造船部門的成長最為顯著，合並前歇業的相生船塢，開始建造大型油輪，從13萬噸到21萬噸，尤其是1962年，新船下水量增至28萬噸，躍居世界造船廠的首位。同時，這一年石川島播磨公司接到的新船訂單也躍居世界首位。