Самая мощная ГЭС России
Проектное задание станции было утверждено в июне 1965 года. Последующие три года в процессе подготовки к разработке технического проекта и выпуску рабочих чертежей основных сооружений. Изыскателями института «Ленгидропроект» был выполнен большой объем работ, позволивших уточнить природные условия, принятые в проектном задании. 26 июля 1972 года в правобережном котловане был уложен первый кубометр бетона. В постановлении Совета Министров СССР об ускорении строительства Саяно-Шушенской ГЭС, принятом в апреле 1976 года, устанавливались сроки ввода гидроагрегатов, в течение всей десятой пятилетки (1976-1980).
В декабре 1978 года был досрочно введен в промышленную эксплуатацию первый гидроагрегат станции, в ноябре 1981 года - шестой. С вводом шести гидроагрегатов на временных пониженных напорах в период строительства гидроузла завершился первый этап наращивания мощности Саяно-Шушенской ГЭС.
Главной проблемой были водосбросы. По окончании половодья 1985 года около 70 % поверхности дна колодца было повреждено, примерно на четверти площади плиты крепления полностью разрушены и выброшены потоком за водобойную стенку. Работы по реконструкции водобойного колодца завершили к 1991 году, всего было уложено 10 630 м³ бетона, установлено 221 т пассивных анкеров и сеток и 46,7 т (300 шт.) предварительно-напряжённых анкеров. После этого значительных разрушений в водобойном колодце не наблюдалось. В постоянную эксплуатацию Саяно-Шушенская ГЭС была принята 13 декабря 2000 года.
17 августа 2009 года произошла авария, в результате которой погибли 75 человек, главным образом сотрудники подрядных организаций, занимавшиеся ремонтными работами. Все гидроагрегаты станции получили повреждения различной степени тяжести; гидроагрегаты № 2, № 7 и № 9 оказались разрушены полностью.
Ликвидация последствий аварии продолжалась параллельно с работами по сооружению первой очереди дополнительного берегового водосброса, включающей входной оголовок, правый безнапорный туннель, пятиступенчатый перепад и отводящий канал. Полностью работы первой очереди завершились к 1 июня 2010 года.
В ноябре 2014 года был введен в строй гидроагрегат №2, а в 2017 году полностью завершились работы по восстановлению и комплексной модернизация станции.
Украшающая плотину надпись «Россия» (52 метра в высоту и 570 метров в длину) была нанесена 15 граффити-художниками в 2020 году к государственному празднику «День России».
Саяно-Шушенская ГЭС является крупнейшей по установленной мощности (6400 МВт) гидроэлектростанцией России с самой высокой (242 метра) арочно-гравитационной плотиной. Ее рекордные технические параметры зримо выражены в нанесенном на плотину названии страны – самой крупной в мире надписью с именем державы.