２００２年１２月１９日，内蒙古蒙牛乳业在呼和浩特市与美国摩根士丹利、香港鼎晖、英国英联举行了投资入股签字仪式，摩根士丹利等三家公司一次性向蒙牛投资２６００多万美元（折合人民币２１６亿元），三家投资机构经过此次人股后，共持有蒙牛乳业约３２％的股份。
此次注资是内蒙古民间一次性引进外资数额最大的项目，也是国内乳业所获得的最大一笔外来注资。对摩根这样的投资者而言，它所选择的合作伙伴通常都是行业内的顶级企业。确定蒙牛为投资对象，是其第一次涉足乳业，也是其第一次将目光转向中国西部。从２００２年元月开始，摩根士丹利、鼎晖投资、英联投资等三家公司，先后１１次到蒙牛进行尽职调查、考核，前前后后经过近２０轮的谈判，方达成协议。
而对蒙牛而言，最艰难的倒不是怎样说服外资“多多进来”，而是怎样将增资扩股的规模控制在自己的“视线之内”。因此，谈判的主要格调竟然是：再降一点投资量，再增一点投资价……最终，时隔一年，２００３年第四季度，这三家国际投资机构再次向蒙牛增资扩股３５００万美元，但蒙牛中方股东仍处控股地位。至此，蒙牛成为摩根士丹利在亚洲地区直接投资额最大的企业。
摩根等三家投资商的良好国际背景，为蒙牛海外上市开拓了捷径。
２００４年６月１０日，蒙牛在香港成功上市。这次上市创造了香港股市多项新纪录：
①发行价定在最高端（３．９２５港元），相当于２００４年收益预期的１９倍。
②在香港地区，投资者见面会后下单成功率达到了前所未有的１００％；
对国际投资者配售部分，６家大国际投资者都下了大额订单，成为蒙牛的核心投资者。同时，创造了当年第二季度以来，全球发行最高的散户投资者和机构投资者超额认购率（散户２０６倍的认购，机构投资者超过２０倍的认购）。
③首日交易，跳涨２４．２％；短短５个月，最高跳幅高达７８％。
④首日挂牌，成为港交所成交额最大的个股（占大盘总交易量的１２％）。
⑤有关证券媒体评论：蒙牛上市再燃香港市场投资热情，重振了香港ＩＰＯ市场。
蒙牛是第一家在海外上市的内地乳制品企业，共募集国际资本１３．７４亿港元，约合人民币１４．５６亿元。这意味着，蒙牛从此将用全球股民的钱，办中国农民的事（养牛增收），办中国市民的事（喝奶健康）。同时意味着，今后与蒙牛一起同行的伟大同盟军又加了一支：千万股民。
２００４年６月１６日，带领蒙牛路演团队凯旋的牛根生，在生产经营联席例会上作了这样的回顾——
卢俊哭了，不好意思当着众人哭，跑到洗手间去了……
第二个哭的是刘燕。刘燕哭得拉不住。
朱东哭了。
好多男同志，眼泪转。到了澳门后，说起当初策划出来搞公司，老邓（邓九强）的眼睛转着转着……转不动了，眼泪掉了下来。
受过累的人，都哭了。
谁受了累，确实有这样的感觉。大家没体会的话，就没感觉。妇女看了演妇女儿童的片子，她哭，哭的不是电视剧，哭的是她自己。我看到战争片中，将军与战士的关系，就想摔泪，我有这种体会。人的眼泪不为别人掉，是为自己的体会掉。
从应对投毒事件到上市，没放松过。要是没有给总理的信，今天我们还不知道究竞是什么样子……我昨天爬不起来，腰上放着钢围子，椎间盘突出。这一放松不要紧，病来了。体会呢，都是与自己的事件真正联系在一起的人的。
明明知道，这是香港股市最低迷的时候。明知山有虎，偏向虎山行，结果重振了香港的首次发行市场。市盈率可定范围是１２倍到１９倍，我们定在最高端，１９倍。
就这样，还得限购。路演时，为了解决超量认购的问题，我们每到一个地方，首先亮出一块牌子：上限２０００万美金。散户２０６倍的认购，机构投资者超过２０倍的认购。费用６．２％。这在香港是最低的。发行一流，花的是三流的费用。
新加坡的午餐会，６０多个人的。这里问到难题：听说中国人不喝牛奶，你们是怎么卖的？
我告诉他们，我们从成吉思汗时代就开始喝牛奶，一不小心，把牛奶送到欧洲，教会了欧洲人喝牛奶。
投资者，特别害怕你做乳业之外的事。我说，我们高层管理人员平均从事乳业１５年。有一个投资者非常聪明，实际上与投资者对话，处处是陷阱——他说：“你那个行业特别不好做。在俄罗斯，我们投了一个乳业，但不是很好，他们看到一个饮料特别好，就……”我说：“ＮＯ，我们从来不做我们不懂的事。”
……１９９９年集股时，同行老大哥说：“可是永远不能上市的。”
要是做不好，“不能上市”就是真的。要想做成事，你首先得有奉献精神。高层领导的工资，比去年至少低了２０％，有的低了３０％。杨文俊降了３０％——有什么理由呢，没有什么理由，要说理由，就是老牛不讲理……