Идеи по созданию каскада гидроэлектростанций на Каме зародились еще в 1920-е годы.
Одна из ГЭС изначально предполагалась рядом с Пермью, и уже приступили к подготовительным работам, но столкнулись с непредвиденными сложностями – с точки зрения геологии выбранное место оказалось неудачным.
Чтобы не заглубляться в непрочные породы, проект был изменен – здание ГЭС надлежало увеличить, совместить с водосливной плотиной, построить двуниточные шестикамерные шлюзы. Так появилось самое оригинальное гидротехническое сооружение России.
1 мая 1954 через них прошло первое судно. Два параллельных канала позволяли шлюзование одновременно в двух разных направлениях, между ними проходила 20-метровая стена.
Особые электровозы должны были проводить через шлюзы плоты, которые раньше в большом количестве сплавляли по Каме. Для откатных ворот, перекрывающих камеры, сделали специальные ниши-«шкафы».
Шесть камер одна за другой составляют гигантскую водную лестницу с подъёмом на три метра на каждой ступени и общей длиной в 1556,7 м.
Центральный пульт управления находится в башне над плотиной, она увенчана шпилем и звездой и напоминает Спасскую башню Московского Кремля.