Строительство ГЭС началось в 1963 году (начальник строительства — С. В. Утретский). В 1979 году был пущен первый гидроагрегат, водохранилище было заполнено до отметки 62 метра (минимальный уровень, при котором энергетическое оборудование способно работать, а суда могут проходить через шлюз). Было затоплено 78 тысяч гектаров земель в пойме Камы и её притоков Белая, Ик, Иж, всего же под водохранилище отведено 173 тысячи гектаров — на территории Татарстана (91,4 тысячи гектаров), Башкортостана, Удмуртии, и небольшой участок в Пермской области.
