Ngày 6/11/1979, TĐHB do Liên Xô (cũ) giúp đỡ chính thức được khởi công. Khi đó, hơn 30.000 công nhân các tỉnh phía Bắc được tuyển chọn để đào tạo phục vụ cho công trường và khoảng 750 chuyên gia Liên Xô được cử sang làm việc xây dựng TĐHB. Cả nước ưu tiên cho TĐHB, công trường lúc nào cũng ầm ì tiếng máy khoan, mìn nổ. Công nhân chia 3 ca, 4 kíp làm việc, nhiều người thường xuyên treo mình trên vách đá. Lực lượng công nhân khoan hầm xuyên đêm, rạng sáng trở ra trên tóc, trên vai phủ đầy bụi đá.

Để chuẩn bị ngăn sông xây đập, công nhân phải đào 2,6 triệu m3 đất, đá, tạo nên một kênh dẫn dòng dài 1,2 km bên phải dòng sông, cạnh đồi Ông Tượng. Thượng, hạ lưu đều có đê quai. Công nhân ngăn dòng chính, mở đê quai "bắt" sông Đà chảy sang kênh dẫn dòng. Phía trong con đê được xử lý nền móng để xây thân đập. Công trường đúc sẵn những khối bê tông hình chóp cụt, nặng 12 tấn, để hai bên bờ. Thời điểm ngăn sông được tính toán vào mùa nước cạn, khi lưu lượng nước sông Đà ở mức thấp nhất (600 m3/s).

Sáng 12/1/1983, công trình triển khai ngăn sông Đà đợt 1. Đập TĐHB đắp bằng đất, đá lõi sét. Nền đập được xử lý bằng phương pháp khoan phun tạo màn chống thấm. Thống kê cho tới nửa sau thế kỷ XX, trên thế giới chỉ có 3 công trình lớn được xử lý thành công bằng phương pháp trên.

Cuối năm 1994, Nhà máy TĐHB chính thức được khánh thành, 8 tổ máy công suất thiết kế 1.920 MW, mỗi năm cho sản lượng 8,16 tỷ kWh điện. Điện từ nhà máy thắp sáng miền Bắc, cung cấp cho cả miền Trung, miền Nam. Trải qua 5.519 ngày đêm, sức vóc của gần 40 nghìn con người đã đào đắp gần 47 triệu tấn bê tông, đất, đá; khoan phun 205 nghìn m hầm; lắp đặt hơn 46,7 nghìn tấn kim loại.

Đúng 2h05' ngày 25/5 vừa qua, Nhà máy TĐHB cán mốc sản lượng 250 tỷ kWh điện, góp phần quan trọng vào việc đảm bảo an ninh năng lượng đất nước trong những năm qua.

Theo đồng chí Phạm Văn Vương, Phó Giám đốc Công ty TĐHB, từ khi khánh thành đến nay, trải qua 33 năm vận hành, TĐHB đã thực sự phát huy vai trò là công trình thủy điện chiến lược đa mục tiêu, hồ chứa công trình đã tham gia điều tiết cắt lũ, giảm lũ hiệu quả cho hạ du. Việc vận hành, điều tiết hồ chứa TĐHB với dung tích 9 tỷ m3 giúp vùng đồng bằng Bắc Bộ cơ bản không còn xảy ra tình trạng ngập lụt.

TĐHB là công trình thủy điện lớn thứ 2 ở Việt Nam và cũng là một trong những công trình thủy điện lớn nhất Đông Nam Á, là nguồn điện chủ lực của hệ thống điện Việt Nam, đóng góp thiết thực vào công cuộc phát triển KT-XH và sự nghiệp CNH - HĐH đất nước.

Không chỉ thực hiện tốt các nhiệm vụ chống lũ và phát điện, hàng năm, Công ty TĐHB còn đóng góp nguồn kinh phí đáng kể vào ngân sách Nhà nước và địa phương. Những năm gần đây, công ty nộp ngân sách cho tỉnh Hòa Bình từ 1.000 - 1.400 tỷ đồng/năm, nộp thuế tài nguyên cho tỉnh Sơn La 300 - 450 tỷ đồng/năm, đóng góp tiền dịch vụ môi trường rừng cho 6 tỉnh thuộc lưu vực thượng nguồn sông Đà trên 200 tỷ đồng/năm. Cùng với đó, lòng hồ sông Đà đảm bảo tốt nhu cầu giao thông thủy để tàu có trọng tải trên 1.000 tấn lưu thông trên sông Đà, đặc biệt chuyên chở hàng siêu trường, siêu trọng phục vụ xây dựng nhà máy thủy điện Sơn La và thủy điện Lai Châu.

Với sản lượng điện bình quân khoảng 10 tỷ kWh/năm, hiện nay, nhà máy giữ vị trí, vai trò đặc biệt quan trọng, bởi ưu điểm là toàn bộ 8 tổ máy có khả năng chuyển đổi nhanh giữa các chế độ làm việc, nên nhà máy luôn đảm nhận tốt vai trò điều tần và điều áp, góp phần duy trì ổn định chất lượng điện năng cho cả hệ thống.

Công trình TĐHB đã tạc vào lịch sử đất nước một biểu tượng cao đẹp về tình đoàn kết, hữu nghị Việt Nam - Liên Xô. Mãi mãi là niềm tự hào của các thế hệ đã làm nên những kỳ tích dường như chỉ có trong huyền thoại ở thế kỷ XX, được tạo dựng bằng trí óc, công sức, mồ hôi và cả máu của bao người. Thành quả, sự hy sinh, sự lao động miệt mài của cán bộ, chiến sỹ, chuyên gia nước bạn trở thành biểu tượng cao đẹp, vì mục tiêu cao cả chinh phục dòng sông Đà hung dữ, chuyển hóa sức nước vô biên thành dòng điện dồi dào phục vụ sự phát triển của đất nước.

Để phát huy tối đa nguồn tài nguyên "than trắng” khu vưc hồ Hoà Bình và thượng lưu của các hồ thuỷ điện Lai Châu, Sơn La trên dòng sông Đà, đầu năm nay, tại TP Hòa Bình, Tập đoàn Điện lực Việt Nam (EVN) đã tổ chức lễ khởi công công trình Nhà máy TĐHB mở rộng.

Dự án TĐHB mở rộng nằm bên bờ phải tuyến đập TĐHB hiện hữu. Nhà máy nằm trên địa bàn phường Phương Lâm, cửa lấy nước và kênh vào thuộc phường Thái Bình. Nhà máy TĐHB mở rộng sẽ sử dụng chung các hạng mục hồ chứa, đập dâng, đập tràn với Nhà máy TĐHB hiện nay. Phần xây dựng mới gồm các hạng mục: kênh dẫn vào cửa lấy nước, cửa lấy nước, đường hầm dẫn nước, nhà máy. Tổng diện tích sử dụng đất của công trình 99,62 ha, trong đó có 69,3 ha là diện tích sử dụng đất tạm thời phục vụ việc thi công xây dựng dự án. Dự án được thiết kế với 2 tổ máy cùng công suất 480 MW khi đi vào hoạt động, mỗi năm sản xuất gần 900 triệu kWh điện. Tổng mức đầu tư công trình trên 9.220 tỷ đồng. Đơn vị tư vấn thiết kế dự án là Công ty CP tư vấn xây dựng Điện 1. Tổ hợp nhà thầu thi công xây lắp chính của dự án là liên danh các đơn vị: Tổng Công ty xây dựng Trường Sơn (Bộ Quốc phòng) - Công ty CP xây dựng 47 - Công ty CP Lilama 10.

Tại lễ khởi công, đồng chí Nguyễn Xuân Phúc, nguyên Thủ tướng Chính phủ, nay là Chủ tịch nước khẳng định: Các công trình thuỷ điện lớn trên dòng sông Đà như Hòa Bình, Sơn La, Lai Châu là biểu tượng của sự nghiệp CNH - HĐH đất nước. Các nhà máy thuỷ điện này đã góp phần rất quan trọng trong việc điều tiết lũ, phát điện, giao thông thuỷ và cấp nước cho hạ du. Đồng thời, đồng chí giao nhiệm vụ cho Tập đoàn Điện lực Việt Nam tiếp tục phối hợp chặt chẽ với các đơn vị, nhà thầu xây dựng công trình trong việc tổ chức điều hành xây dựng công trình đảm bảo an toàn, đúng tiến độ, đạt hiệu quả cao, hạn chế ảnh hưởng môi trường.