Pierwszy projekt budowy zapory betonowej, na terenie dawnej wsi Ujście nad Orawą (obecnie zalana wodami zapory) powstał w 1870 r., nie został jednak zrealizowany, podobnie jak kilka następnych. Najśmielszy projekt, z 1918 r., zakładał, że maksymalny poziom lustra wody w zbiorniku wyniesie 613 m n.p.m. (dziś: 602,4 m n.p.m.).
Dopiero w 1937 r. czechosłowackie Ministerstwo Robót Publicznych zdecydowało o budowie. Ostateczny projekt opracowała szwajcarska firma „Swissboring” w latach 1940–1941. Prace przy badaniach geologicznych w rejonie przyszłej zapory rozpoczęto 24 lipca 1941 r., a samą budowę zaczęto 11 października tegoż roku. Po pokonaniu szeregu trudności wynikających z budowy geologicznej i tektoniki terenu, 1 grudnia 1943 r. rozpoczęło się betonowanie muru zapory. Po przerwie pod koniec II wojny światowej, w latach 1945–1948 przeprowadzono nowe badania i na ich podstawie w latach 1949–1951 opracowano nowy projekt zapory. Prace budowlane szły wolno, wstrzymywane przez kolejne powodzie, które zatapiały już wykonane wykopy i maszyny. Napełnianie zbiornika rozpoczęto w 1954 r., a 2 maja 1953 r. uruchomiona została pierwsza turbina zainstalowanej w zaporze hydroelektrowni. Ukończenie budowy miało miejsce w 1954 r.