Le coût d'un tel projet est estimé à 1,4 milliard de dollars. Il est dirigé par un consortium, la Nam Theun 2 Power Company (NTPC), dans lequel Électricité de France (EDF) détient 35% des parts. L'entreprise publique Électricité du Laos en détient 25%, à égalité avec l'entreprise thaïlandaise Electricity Generating Public Company Limited. La compagnie Italian-Thai Development Public Company Limited détient quant à elle 15% des parts.
Depuis 2005, EDF est à la tête du consortium. L'opération est soutenue par la Banque mondiale, qui se porte garante du projet en cas de nationalisation ou d'expropriation par le gouvernement laotien avant la fin de la durée de la concession (25 ans à partir de la mise en service du barrage).
Les débouchés économiques de ce projet sont problématiques. La Thaïlande a déjà renégocié plusieurs fois le prix auquel elle s'engageait à acheter l'électricité, notamment lors de la crise asiatique de 1997. Le marché thaïlandais est vital pour ce projet : environ 95% de l'électricité produite sera vendue à la Thaïlande à partir de juin 2008, et rapporteraient au Laos environ 80 millions de dollars par an.
L'équilibre du consortium est également précaire. En juillet 2003, EDF a décidé de se retirer du projet, sur décision du ministre des Finances Francis Mer. La France est revenue deux mois plus tard sur cette décision après que le Laos ne rappelle l'engagement formel de Jacques Chirac à soutenir Nam Theun 2.
En avril 2008, le début de la mise en eau du réservoir de 3,5 milliards de m commence.
Juillet 2009 : EDF annonce les premiers kilowattheures (kWh) produits par la centrale.