Le premier projet sur le site du barrage des Trois-Gorges remonte à 1919, date à laquelle Sun Yat-sen fit une première proposition.
En 1944, une étude fut confiée à un membre du bureau de l'agriculture des États-Unis, mais ce premier projet fut abandonné en 1947, officiellement pour des raisons financières , mais en réalité à cause des évènements liés à la révolution et à la prise de pouvoir par les communistes.
Le projet a continué avec les soviétiques jusqu'à la rupture des relations. De ce fait, les études se sont succédé ensuite sans discontinuer à partir de 1955.
Avec le développement de la Chine au début des années 1980, le projet ressurgit.
Les Américains sont venus pour participer au projet. Mais le Conseil d'État, en 1989,accorde un délai de 5 ans. Après la reprise en main autoritaire qui suivit la répression des manifestations de la place Tian'anmen, le premier ministre chinois Li Peng, ingénieur de formation, pousse à la construction du barrage.
La décision finale est prise le 3 avril 1992, par 1 767 voix pour, 177 contre et 664 abstentions par le Congrès national du peuple. Mais cette adoption avec seulement deux tiers des suffrages, ce qui est rarissime dans les institutions de la Chine communiste traduit les oppositions internes au projet. Les délais sont à la mesure de l'œuvre entreprise.
Les travaux ont été inaugurés en 1994 par le président Jiang Zemin et le 1er ministre Li Peng. La Chine investit 24,5 milliards de dollars dans ce projet.
Le jeudi 18 mai 2006, l'introduction à la bourse de Shanghai des titres de la société China Yangtze Power Co, véhicule en Bourse du barrage, s'est achevée sur une hausse de presque 44 %.
Le samedi 20 mai 2006, Li Yong'an (directeur général de la société de construction du barrage) annonça aux Chinois que le barrage était bien terminé.
Le barrage ne sera, toutefois, pleinement opérationnel qu'en 2009, après l'installation des 26 turbines servant à la production d'électricité.
Le 2 mars 2009, 2 000 personnes auraient manifesté à Jiangnan en bloquant les voies d'accès et en affrontant la police. Cette manifestation étant due à l'indemnité jugée trop basse pour les relogements. Selon les chiffres officiels, plus de 1,4 million de personnes ont dû être évacuées afin de permettre la réalisation du barrage.
Le 2 août 2010 la presse annonce que des quantités importantes de déchets s'accumulent dans le barrage, au point que les portes d'écoulement du barrage pourraient s'en trouver obstruées. Cette accumulation est due au fait que certaines localités voisines du lac de retenue ne disposent pas de système de traitement des déchets et que ces derniers sont déversés directement dans le lac.