Строительство Путкинской гидроэлектростанции положило начало использованию богатых энергоресурсов самой крупной карельской реки Кемь и развитию энергетики региона. 

29 декабря 1961 года Карельский Совнархоз принял постановление «Об утверждении проектного задания и сметно-финансовых расчетов Путкинской ГЭС». Функции заказчика были поручены руководству Каскада Выгских ГЭС. В апреле 1964 года начала работу Дирекция строящихся Путкинской и Палокоргской ГЭС.

Подготовку к строительству Путкинской станции выполняло управление «Ондагэсстрой». Гидростроители — в основном это были опытные специалисты, возводившие Каскад Выгских ГЭС — пришли на Kемь в 1962 году.

В рекордные сроки им пришлось выполнить огромный объем работ: было выбрано более полумиллиона кубометров грунта и почти столько же скальных пород, построены земляная и водосбросная плотины, напорная дамба, подводящий и отводящий каналы.

19 марта 1967 года Путкинская ГЭС была принята в промышленную эксплуатацию. 

Оборудование для гидроэлектростанции производилось на отечественных предприятиях: турбины изготавливались на Ленинградском металлическом заводе, а генераторы — на заводе Уралэлектротяжмаш.