Геологические исследования в районе озер Песьво и Удомля начались еще в 1969 году. Все в округе были в курсе, что намечается стройка, но что именно будут строить, не знали. Через год стали проводить собрания, рассказывать жителям, что такое АЭС, для чего нужна. И все равно долгое время старики называли станцию «акомной». Из провинциального малоизвестного поселка Удомля превратилась в промышленный город и стала главным поставщиком электроэнергии в Тверской области.
Первыми в штат зачислили двух сотрудников: и.о. директора станции Николая Шикинова и техника по документации Веру Кувардину. В Удомлю Николая Михайловича направили с Чернобыльской АЭС, чтобы он организовал дирекцию и открыл финансирование строительства. Со своей задачей он справился блестяще.
Первым директором станции стал Леонид Сидоренко, до этого руководивший Витебской ТЭЦ.
В октябре 1975 года был залит первый бетон в фундамент главного корпуса блока №1. А 9 мая 1984 года блок выдал в сеть ток. 28 июня его приняли в эксплуатацию.