Свою историю Красноярская ГРЭС-2 начала в 1955 году, когда Советом Министров СССР было принято решение построить тепловую электростанцию для обеспечения потребностей в энергии завода по переработке оружейного урана. ТЭЦ №766 заложили в районе станции Заозерная Восточно-Сибирской железной дороги. Сегодня это город Зеленогорск на реке Кан, в 167 км восточнее Красноярска.
1957 год – официальная дата начала строительства Красноярской ГРЭС-2, которая была спроектирована и возводилась на месте первоначальной ТЭЦ.
В процессе работы приняли решение отступить от проекта и смонтировать турбогенераторы меньшей мощности – 150 МВт, вместо 200 МВт. Это позволило ускорить ввод в эксплуатацию станции и в 1961 году пустить первый энергоблок. К 1964 году были запущены уже пять энергоблоков. Остальные пять вводились вплоть до 1983 года. К этому моменту установленная мощность ГРЭС выросла до 1410 МВт. При этом уже в 1982 году станция выработала первые 100 млрд кВт/час.
С 1990 года на станции начата модернизация и техническое перевооружение, что позволило увеличить мощность до 1250 МВт, а вырабатываемую тепловую энергию до 1176 Гкал/час. Основным топливом является бурый уголь, поставляемый из Канско-Ачинского угольного бассейна. Мазут используется исключительно как растопочное топливо.
Загрузка Красноярской ГРЭС-2 существенно колеблется в течение года и во многом зависит от природных факторов – температуры воздуха в регионе и уровня воды в водохранилище, а также запросов потребителей. Так в 2009 году в связи с аварией на Саяно-Шушенской ГЭС в ОЭС Сибири возникла нехватка мощностей, и она восполнялась в том числе и за счет роста выработки энергии на Красноярской ГРЭС-2.