Автозаводская ТЭЦ была запущена в эксплуатацию 4 ноября 1931 года. Завод и теплоэлектроцентраль строились в одно время – были важными, взаимозависимыми объектами. «Своевременно обеспечить завод электроэнергией и паром. По монтажу теплоцентрали соблюсти не только срок, но и качество, – призывала публикация в заводской многотиражке «Автогигант». – До пуска теплоцентрали осталось 44 дня. Срок очень короткий». А сделать предстояло ещё многое. Газета сохранила для читателей перечень работ, которые планировались на летние и осенние месяцы 1931 года. Среди них завершение строительства всех зданий ТЭЦ, подведение фундаментов под турбины, монтаж трёх котлов, турбогенераторов, турбокомпрессоров, трубопроводов, подготовка градирни и многое другое. К слову, сдать ТЭЦ в эксплуатацию согласно календарному плану должны были в середине декабря, но справились с этой задачей на много дней раньше. «Общественность должна следить более пристально за постройкой ТЭЦ, и «Автогигант» должен регулярно, из номера в номер, освещать действительное положение на ней. От пуска теплоцентрали в срок и без неполадок с самого начала зависит пуск самого автозавода», – отмечал автор статьи. Уже на тот момент возникло понимание, что энергетика должна развиваться опережающими темпами – аксиома, действующая и на сегодняшний день. 

И всё же проблем в ходе возведения ТЭЦ было немало. «…Монтажные работы в первой декаде августа выполнены всего лишь на 80 процентов. Причина невыполнения задания полностью объясняется тем, что до сих пор не закончены и идут слабо строительные работы в котельной части ТЭЦ, – читаем в очередном номере «Автогиганта», – также не закончены строительные работы собственных нужд. Кроме того, строительные работы выполнены небрежно, что осложняет монтажные работы и вызывает переделки. Оборудование, прибывающее на площадку для ТЭЦ, разгружается и хранится в беспорядке». 

Постепенно проблемы решались, ведь все понимали, что «ТЭЦ – чувствительнейший нерв автозавода, потому что всякая остановка или перебой в её работе сразу же отразится на организме всего производства». 48 лучших ударников автозавода отправились на 3-месячные курсы по подготовке машинистов в Ленинград, на самый мощный по тем временам турбостроительный завод – ВТУЗ им. Сталина.

«Командируемые должны в совершенстве овладеть техникой своего дела и сплотиться в мощный коллектив, способный идеально вести эксплуатацию доверенного им сложнейшего оборудования машинного зала, – рассказывал «Автогигант». – Командированные подобраны из числа квалифицированных рабочих – лучших ударников. Они должны приложить все свои силы для того, чтобы оправдать доверяемый им решающий участок в работе автомобильного гиганта СССР».  

К строительству станции приступили весной, а уже осенью растопили первый котёл, который автозаводцы называли «источником жизни». Монтаж оборудования проводился практически круглосуточно. «ТЭЦ и её герои» – называется материал в одном из октябрьских номеров «Автогиганта». «Теплоэлектроцентраль видно выделяется по сравнению с другими сооружениями автозавода. Громадное здание из кирпича, гордо возвышающееся над цехами, ещё издали заявляет о себе. Это сердце завода, от которого по артериям тоннелей пойдёт пар, тепло, воздух, свет. …Идут восемь месяцев героической борьбы за нерв завода. В борьбе родились герои большевистских темпов. Их имена красной нитью пройдут в строительстве автогиганта…» 

Что же представляла собой  ТЭЦ в далёкие 30-е годы? Здание длиной 75, шириной 62 и высотой 32 метра. В нём находились машинный зал, водоподготовительное и дымососное отделения, котельная, к которой примыкало бункерное отделение. С восточной стороны также находились распределительная подстанция и служебные помещения ТЭЦ. 

«Особый интерес представляет перекрытие котельной деревянными стропильными фермами. Это второй случай в СССР (первый – в Самаре). До сих пор фермы котельной делались железные. Фермы запроектированы и выполнены из 65-миллиметровых досок, соединённых кольцами. Они устанавливались без лесов. Вес одной фермы – три тонны. Для установки оконных переплётов на ТЭЦ – впервые в СССР – построены железо-кирпичные импосты, предложенные пом. прораба инженером Фрезинским. Кладка их в два раза скорее железо-бетонных, и, кроме того, сокращён дефицитный материал – цемент. Длина импоста достигает шесть метров».  

В течение двух лет станция была окончательно достроена и город начал получать тепло и горячую воду для бытовых нужд. В тот период ТЭЦ ГАЗ была одной из самых мощных станций СССР. За восемь десятков лет своего лидерства в сфере энергетики она не потеряла.