1374년(공민왕 23) 탐라 원정군을 조직할 때 양광·전라·경상도 도통사(都統使) 최영 예하에 양광도·전라도·경상도의 상원수와 부원수각 1인씩을 배속시키고 서해·교주도 도순문사(都巡問使)를 삼도조전원수(三道助戰元帥)로 삼으면서 처음 나타났다.
이후 우왕대에는 각 도에 도원수·상원수·부원수 각 1인씩 모두 3인의 원수가 해당 도의 군사력을 장악하고 있으면서 자기가 관할하는 도의 국방을 담당하였는데, 이 때 타도의 원수로서 이름 그대로 조전(助戰)을 위해 파견되는 사람을 조전원수라고 하였다.
예를 들어 1377년(우왕 3) 왜구가 서해도를 침략해 왔을 때 서해도의 3원수가 패전하자 동북면원수 이성계와 양광도원수 임견미, 전라도원수 변안열이 모두 조전원수가 되어 파견되었다.
1388년(우왕 14) 위화도 회군으로 이성계가 정권을 장악한 뒤 1390년(공양왕 2) 각 도 원수의 인장을 회수하고 이듬해삼군도총제부(三軍都總制府)를 설치하여 원수직제를 혁파함에 따라 없어지게 되었다.