L'utilisation de la Jökulsá á Dal et de la Jökulsá í Fljótsdal, ainsi que d'autres rivières en Islande de l'est, a fait l'objet d'études depuis les années 1970. Entre 1975 et 2002, plusieurs compagnies internationales (Norsk Hydro en particulier), ont proposé ou tenté de construire une fonderie à Reyðarfjörður alimentée en électricité par un projet hydroélectrique semblable à celui de Kárahnjúkar. Toutes ont échoué à cause d'oppositions aux projets, ou à l'impossibilité pour l'entreprise d'assurer les délais. En 2002, le gouvernement islandais, Landsvirkjun et Alcoa se mettent d'accord sur la construction du complexe hydroélectrique Kárahnjúkar et de la fonderie d'aluminium Fjardaál à Reyðarfjörður.
La construction du complexe hydroélectrique fut financé par Landsvirkjun. La société italienne Impregilo fut la principale maître d'ouvrage des barrages. Le coût total du projet est d'environ 1 milliard d'euros.
La construction du barrage Kárahnjúkastífla et des conduites d'amenées en provenant commença en avril 2003. Les tunnels pour les conduites d'amenée durent réalisés grâce à trois tunneliers. C'était la première fois que de telles machines était utilisées en Islande. Durant la construction du barrage, la Jökulsá á Dal fut détourné dans deux galeries de dérivation sous le barrage. En Septembre de la même année, la construction de la centrale souterraine commença à son tour. Les deux autres barrages dur la Jökulsá á Dal furent commencé en Avril 2004. Les installations sur la Jökulsá í Fljótsdal commencèrent en juin 2006. En Septembre, le remplissage de Hálslón commença. Mi-2008, les barrages furent achevés.