Первые изыскательские работы с целью определения возможности строительства на р. Енисей крупных ГЭС были проведены еще в начале 1930-х г. Масштабные изыскания в районе будущей Красноярской ГЭС начались в 1954 г., причем изначально рассматривались два створа — Красноярский и Шумихинский. В 1955 г. государственной комиссией был выбран Шумихинский створ. Проектирование Красноярской ГЭС велось Институтом «Ленгидропроект», проектное задание станции мощностью 4000 МВт с гравитационной бетонной плотиной было утверждено 23 марта 1957 г.
8 августа 1959 г. с отсыпки перемычек котлована первой очереди начались работы на основных сооружениях Красноярской ГЭС. В 1960 г. строительство возглавил А. Е. Бочкин, ранее руководивший возведением Иркутской ГЭС. По его инициативе проект был вновь пересмотрен, слишком сложная в сооружении контрфорсная плотина была заменена на гравитационную и мощность станции увеличена до 6000 МВт. Окончательный технический проект Красноярской ГЭС был утвержден в 1967 г.
Первый гидроагрегат был пущен 3 ноября 1967 г., последний — 16 декабря 1971 г. В промышленную эксплуатацию станция принята 26 июля 1972 г. На момент завершения строительства Красноярская ГЭС была крупнейшей гидроэлектростанцией мира, имевшей к тому же самые мощные гидроагрегаты.
Красноярская ГЭС работает в базовом режиме, основным потребителем ее электроэнергии является Красноярский алюминиевый завод. Также Красноярская ГЭС играет важную роль в обеспечении надежного водоснабжения и защиты от наводнений.