Gradnjo hidroelektrarne Mariborski otok so predlagali že leta 1909, vendar predlog ni dobil podpore mariborske občine. Načrt za gradnjo so le odkupili in z nakupi zemljišč načrtovali kasnejšo gradnjo. Mariborska občina je tudi zaprosila za koncesijo za gradnjo, ki pa zaradi ugovorov ni bila rešena več let. Leta 1913 se je prošnji pridružila še občina Gradec (Graz) in prošnja je bila ugodno rešena še isto leto. V tem času je Štajerska elektriška družba (StEG) pripravljala začetek gradnje hidroelektrarne Fala. Čeprav so menili, da hidroelektrarna Mariborski otok še nekaj časa ne bo zgrajena, pa si je vodstvo hidroelektrarne Fala prizadevalo, da si pravočasno zagotovi dobavo električne energije za mariborsko območje.
Že julija 1914 so predložili mariborski občini v podpis pogodbo, s katero se je družba StEG zavezala, da bo dobavljala električni tok za oskrbo občine vse do začetka obratovanja nove hidroelektrarne Mariborski otok. Zaradi razpada Avstro-Ogrske ni prišlo do načrtovane skupne gradnje nove hidroelektrarne. Ob začetku druge svetovne vojne, poleti 1941, je družba Alpen Elektrowerke dobila nalogo, da začne priprave za gradnjo hidroelektrarne Mariborski otok. Z deli so pričeli jeseni leta 1942. Prvi agregat naj bi začel delovati leta 1944. Zaradi vojnih razmer je bila dokončana le tretjina gradbenih del. Po koncu vojne je nadaljevanje gradnje potekalo z velikimi težavami, saj ni bilo ustrezne tehnične dokumentacije za dokončanje gradnje. Velike težave so bile tudi z dobavo materiala in opreme za gradnjo. Predvsem pa so manjkali ustrezni kadri.
Prav pri gradnji te hidroelektrarne in pred tem pri obnovi hidroelektrarne Dravograd so se kalili kadri kasneje uspešnih podjetij za projektiranje (IBE-Elektroprojekt Ljubljana), gradnjo hidroelektrarn (Gradis Ljubljana, kasneje Tehnogradnje), proizvodnjo turbin (Litostroj Ljubljana), proizvodnjo generatorjev in transformatorjev (Rade Končar Zagreb), izdelovanje hidromehanske opreme (Metalna Maribor) in montažo (Hidromontaža Maribor). 1. julija 1946 je postal vodja gradbišča inženir Boris Pipan (1913–1968), ki je bil pred tem vršilec dolžnosti upravnika Gradisove podružnice v Mariboru, kasneje pa več kot deset let direktor podjetja Tehnogradnje.
Ob polovični zajezitvi je prvi agregat hidroelektrarne začel obratovati 5. septembra 1948, ko je bila tudi svečana otvoritev. Hidroelektrarna Mariborski otok je bila zgrajena v prvem povojnem petletnem gospodarskem planu. Tako je bila izpolnjena parola »Elektrifkacija – industrializacija – socializem«. Pri dobavitelju turbin podjetju Voith (St. Pölten, Avstrija) so bile naročene in izdelane tri turbine za elektrarno. Zaradi zaostritve odnosov med Jugoslavijo in Sovjetsko zvezo v letu 1948 sta bili dve turbini odpeljani v Sovjetsko zvezo, saj so stali tovarniški obrati v sovjetski okupacijski coni in jih proizvajalec ni smel odposlati v Jugoslavijo.
Čeprav je Litostroj iz Ljubljane že sodeloval pri montaži prve turbine, pa podjetje še ni bilo dovolj strokovno usposobljeno za samostojno načrtovanje, izdelavo in montažo manjkajočih dveh turbin. Povezali so se s podjetjem Voith iz Heidenheima v Nemčiji in drugi agregat je začel obratovati leta 1953. Po izboljšanju odnosov med Jugoslavijo in Sovjetsko zvezo sta bili zaplenjeni turbini vrnjeni. Eno od njih so vgradili v hidroelektrarno Mariborski otok za potrebe tretjega agregata, ki je pričel obratovati v letu 1960. Drugo vrnjeno turbino so uskladiščili in iskali možnosti za njeno uporabo. Montirali so jo kot del osmega agregata hidroelektrarne Fala.
