Строительство станции осуществлялось с 1968 г. по 1971 г. В 1967 г. Управление строительства «Ондагэсстрой» приступило к строительству. Начальник управления строительства – Б.Т. Кузьменко (впоследствии Герой Социалистического труда СССР), главный инженер – Г.Е. Зенько. Непосредственным исполнителем работ по гидроузлу было строительно-монтажное управление №  2. Работы по строительству жилья и перевалочной базы в г. Кемь вело строительно-монтажное управление № 1. В январе 1970 г. Дирекция строящихся Путкинской и Палакоргской ГЭС была преобразована в предприятие «Каскад Кемских ГЭС» с исполнением функций заказчика по строительству каскада. Пуск первого и второго гидроагрегатов был осуществлен в декабре 1971 г.: 16 декабря – под промышленную нагрузку был поставлен гидроагрегат № 1, 25 декабря – гидроагрегат № 2.