Выполнение функций заказчика по строительству Мамаканской ГЭС возлагалось на трест «Лензолото», а со­оружение ГЭС – на Министерство электростанций с организацией строительно-монтажного управления «МамаканГЭСстрой». В состав Мамаканской ГЭС входили гидроэлектростанция приплотинного типа на четыре гидроагрегата, 59-метровая бетонная водосливная плотина длиной 230 метров с восемью пролётами по 12 метров каждый и глухая соприкасающаяся с берегом левобережная дамба. Подводная часть ГЭС – из бетонного массива с турбинными шахтами, всасывающими трубами для агрегатов и специальными камерами. Сметная стоимость строительства по техническому проекту в ценах 1955 года составила 467,7 млн рублей. Началом осуществления проекта был принят 1957 год. Продолжительность строительства до ввода в эксплуатацию первого гидроагрегата ограничивалась четырьмя годами. Для пуска ГЭС на полную мощность отводилось пять лет. 

Строительство гидроэлектростанции началось в ноябре 1956 года на расстоянии 1200 метров от устья реки Мамакан. Начальником МамаканГЭСстроя был назначен участник Великой Отечественной войны, орденоносец Борис Иванович Загородников, кадровый специалист Главэнергостроя Министерства электростанций СССР. Прежде чем стать во главе такой стройки, Борис Иванович поработал главным диспетчером управления Куйбышевской ГЭС, начальником Комсомольского гидротехнического района Куйбышевгидростроя, занимал другие ответственные должности в энергетике. Вместе с ним в Бодайбинский район прибыли главные специалисты и инженерно-технические работники, уже имеющие опыт строительства гидроэлектростанций. При­ехали отряды строителей-комсомольцев, посланцев из различных областей страны. Весь 1957 и частично 1958 год были использованы для строительства комплекса производственных зданий и жилого фонда – общая площадь объектов соцкультбыта и жилья для строителей составила 250 тыс. квадратных метров. С октября 1957 года параллельно велись работы по сооружению левобережной перемычки и подготовки котлована под место будущей плотины. В июне 1958 года начались бетонные работы по возведению непосредственно плотины и гидроэлектростанции. Монтажные работы по установке гидроагрегатов начались в мае 1959 года. Всё время график строительства ГЭС был очень плотным. Необходимое количество рабочих в максимально напряжённый 1959 год доходило до 2330 человек. Комсомольские бригады строителей, трудившиеся на основных сооружениях, укладывали в тело плотины до 15 тыс. кубометров бетона, который получали на бетонном заводе, построенном рядом с котлованом. На стройке были задействованы семь экскаваторов с ёмкостью ковша до кубометра, семь бульдозеров и тракторов, шестьдесят семь автомашин грузоподъёмностью от 2,25 до 5 тонн, кабельный кран грузоподъёмностью 15 тонн, башенный кран грузоподъёмностью 10 тонн, пять скреперов с ёмкостью ковша 6 кубометров, лесокомбинат с двумя пилорамами, ремонтно-механические мастерские, базисные склады. Снабжение стройплощадки и посёлка электроэнергией и теплом шло от существующей в Мамакане с 1936 года тепловой станции, на которой к тому времени была проведена реконструкция по увеличению мощности. Вместо оставшихся двух маломощных паровых котлов системы инженера Шухова энергетики установили два паровых высокопроизводительных котла, изготовленных в Чехословакии. Каждый из вновь смонтированных котлов превосходил прежний, шуховский, по производству пара почти в семь раз. Одновременно были установлены турбогенераторы АК-6 мощностью 6000 кВт и АР-1,5 мощностью 1500 кВт. 

Материально-техническое снабжение строительства гидроэлектростанции являлось «узким» местом в схеме бесперебойного хода работ из-за удалённости посёлка Мамакан от «большой земли». Бодайбинский район находится на северо-востоке Иркутской области, в местности, приравненной к Крайнему Северу. До ближайшей железной дороги, станции Лена, от него примерно 1500 км. Только некоторые строительные материалы – гравий, камень, песок – находились в непосредственной близости от места работ. Поставки остальных материалов и оборудования осуществлялись смешанным железнодорожно-водным сообщением. Сначала они поступали по железной дороге до станции Лена. В Осетровском речном порту их грузили на баржи, которые по рекам Лена и Витим пароходы-буксиры доставляли до места назначения. Значительная часть грузов поступала по железной дороге до Иркутска, откуда затем отправлялась воздушным транспортом до Бодайбо. Непосредственно на место строительства ГЭС грузы приходилось ещё везти двенадцать километров от Бодайбо до Мамакана. Зимой – на автомашинах, по ледовой переправе, а летом – на катерах вниз по реке Витим. Значительная часть закладных частей затворов и турбин поступила в 1959 году. Всего на стройку отправлено около 4000 тонн оборудования, металлоконструкций и закладных частей с 70 заводов страны. По ним можно было изучать географию. Турбины поставлял Харьковский турбинный завод, главные трансформаторы – Запорожский трансформаторный завод, гидроподъёмники – Краматорский машиностроительный завод Украинской ССР, генераторы и масляные выключатели – завод «Уралэлектроаппарат». Трансформаторы для собственных нужд изготавливал Ереванский машиностроительный завод Армянской ССР, регуляторы к турбинам и электрооборудование – соответственно металлический завод и завод «Электропульт» в Ленинграде, аккумуляторы – Курский аккумуляторный завод. Многие другие заводы поставляли провод, кабель, арматуру, изоляторы и так далее. Наблюдалось при получении на месте технических грузов низкое качество изготовленных заводами закладных частей, деталей оборудования, неудовлетворительное оформление отправочной документации. Это приводило к длительной переписке между заказчиком и изготовителями, что затягивало сроки монтажа гидротехнического оборудования на основных объектах строительства ГЭС. 

Технический проект первоначально предусматривал установку трёх гидроагрегатов с турбинами ПЛ-670 и генераторами ВГС-525/150-28 мощностью 21500 кВт каждый. Позже, в процессе строительства, в машинном зале дополнительно смонтировали четвёртый гидроагрегат.  

При строительстве Мамаканской ГЭС, первой гидроэлектростанции, сооружённой в зоне вечной мерзлоты, произошло удорожание технического проекта, связанное с решением правительства СССР о применении специальных льгот для работников. Однако внедрение ряда мероприятий и новых технологий по возведению основных гидротехнических сооружений и вспомогательных объектов помогло скорректировать стоимость работ в сторону снижения и удешевить себестоимость электроэнергии, которая после пуска первого гидроагрегата в эксплуатацию составила 2,49 копейки за кВт-ч. Следует отметить, что пуск первого гидроагрегата Мамаканской ГЭС состоялся, как и планировали строители, в День энергетика, 22 декабря 1961 года, хотя остальные гидроагрегаты поставили под нагрузку позже. Выход ГЭС на проектную мощность, 86 тыс. кВт, произошёл в начале октября 1962 года с пуском в работу последнего, четвёртого гидроагрегата. Срок окупаемости капиталовложений по строительству Мамаканской ГЭС составил 37 месяцев. Ввод в эксплуатацию столь мощного, по местным меркам, гидроузла сопровождался строительством воздушных линий электропередачи ВЛ-110 кВ до посёлков горняков: Артёмовского, Кропоткина, Бульбухты – с одновременным строительством там подстанций на 110/35/6 кВ. К 1970 году было закончено строительство второй воздушной линии ВЛ-110 кВ Мамакан – Артёмовский. Не были обделены электроэнергией и слюдяники Мамско-Чуйского района. От Мамаканской подстанции (ОРУ-110 кВ) по левому берегу реки Витим в их сторону по просеке протянулись провода ВЛ-110 кВ. С завершением строительства гидроэлектростанции и воздушных линий электропередачи окончательно сформировалась локальная энергосистема Бодайбинского района. 

Сам посёлок Мамакан значительно преобразился. Вместо ветхих домов и так называемых «колбас» – вытянувшихся в одну линию временных землянок – там появились современные дома с централизованным отоплением. Прямые асфальтированные улицы с газонами сменили кривые переулки. Двухэтажная школа-десятилетка стала украшением посёлка. Новый клуб на 250 мест, где показывали не только кино, но и спектакли художественной самодеятельности, превратился в центр творческой жизни. Кроме того, были построены другие объекты соцкультбыта: здания детского сада и яслей, поликлиники, столовой, бани и магазинов. В Мамакане соорудили стадион, где проводились спортивные баталии всех футбольных команд района и тренировалась молодёжь. 

9 декабря 1962 года в газете «Правда» было опубликовано поздравление ЦК КПСС и Совета Министров СССР коллективов строителей и монтажников МамаканГЭСстроя, специализированных и проектных организаций, промышленных предприятий, участвующих в строительстве Мамаканского гидроузла, работников партийных, советских, проф­союзных и комсомольских органов с замечательной трудовой победой – досрочным выводом на полную мощность Мамаканской ГЭС. 

В 1963 году участников строительства Мамаканской ГЭС наградили памятными значками, которые предписывалось носить на правой стороне груди. Запись о награждении вносилась в трудовую книжку. В дальнейшем выпускались юбилейные значки «25 лет МГЭС», «40 лет МГЭС». 

В 1961 году, после окончания строительства Мамаканской ГЭС, была образована дирекция гидроэлектростанции, которую возглавил Пётр Степанович Пищик. Часть строителей осталась работать на эксплуатации гидроэлектростанции, навсегда связав с этим свою судьбу. Большинство строителей разъехалось по другим подобным стройкам, коих тогда в стране хватало с избытком. В последующие годы директорами станции были Николай Алексеевич Мусорин (1968–1979), Николай Николаевич Камнев (1979–1988), Александр Алексеевич Кухарев (1988–1991), Борис Николаевич Каратаев (в 1991 году), Александр Михайлович Панасецкий (1991–1995), Виктор Иванович Черняков (1995–1997). В 1990-х годах Мамаканская ГЭС была выделена из системы «Иркутскэнерго» и передана в ЗАО «Витимэнерго», под­разделение ОАО «Лензолото», ведущее предприятие золотодобывающей отрасли Бодайбинского района Иркутской области. 

Справка:

Мамаканская ГЭС расположена на реке Мамакан, левобережном притоке реки Витим, в 12 км ниже города Бодайбо. Створ гидроузла находится в 1,2 км от устья реки Мамакан, образованной слиянием Правого, Левого и Среднего Мамакана, берущих своё начало на северном склоне Делюн-Уранского хребта.

Мамаканская ГЭС с установленной мощностью 86 МВт, являясь нижней ступенью запроектированного Мамаканского каскада ГЭС, использует гидроресурсы реки только на 20%. Для полного использования энергопотенциала Мамакана в 1986 году было начато строительство второй, Тельмамской ГЭС мощностью 450 МВт, прекращённое из-за отсутствия финансирования в сентябре 1993 года.

Гидросооружения Мамаканской ГЭС образуют водохранилище, обеспечивающее неограниченное суточное и недельное регулирование мощности, а также неглубокое сезонное регулирование стока. Водохранилище имеет длину 25 км и максимальную глубину 45 м. Кроме ГЭС, водохранилище обеспечивает водоснабжение посёлка Мамакан.