Tainionkoski kuohui vapaana vielä 1800-luvun lopulla. Tilanne alkoi kuitenkin muuttua, kun Gustaf Törnudd ja Viktor Hoving ostivat Siitolan verotilan, johon kuului maa-alueiden lisäksi myös puolet Niska- ja Tainionkoskista. Kaupanteon jälkeen Tainionkosken viereen kaivettuun kouruun rakennettiin mylly. Eugen Wolff osti vuonna 1895 Törnuddin perillisiltä Siitolan tilan koskivoimineen, ja Tornator Oy aloitti välittömästi puuhiomon, paperitehtaan ja rullatehtaan rakentamisen alueelle. Tehtaat valmistuivat vuosina 1897 - 98.

Tehtaiden tarvitsemaa energiaa oli tarjolla Tainionkosken partaalla. Vesivoiman hyödyntämiseksi tehdasrakennelmien kanaviin sijoitettiin 15 Achilles-turbiinia, joiden yhteisteho oli noin 3 MW. Kaksitoista turbiinia kytkettiin suoraan koneistoihin ja kolme generaattoreihin tuottamaan 110 voltin tasavirtaa ulkopuolisille yrityksille myytäväksi.

Nimimerkki Niileksen kynä kirjoitti Tainionkosken vesivoiman ja tehtaan rakentamisesta Etelä-Saimaassa 21.9.1895 kiittävin sanoin: ”Niin suuria voimia kuin Vuoksen virran yläpäässä todella on, ei tunnetusta esteestä tulla luultavasti aikoihinkaan suurteollisuudessa käyttämään, niin suotavaa kuin se olisikin, sillä parhaat putoukset antaa niiden omistaja kohista luonnon oloissaan. Kiitosta ansaitsevat Tainionkosken äskeiset myyjät siitä isänmaallis-yleishyödyllisestä katsannostaan luovuttaessaan kosken henkilöille, jotka varmaan jo heti asettavat sen voimat suurteollisuutta käyttämään.”

Pian vuosisadan vaihteen jälkeen Tainionkosken tehdasta laajennettiin ja samalla vesivoiman käytön lisääminen tuli ajankohtaiseksi. Kosken toisen puolikkaan omisti tuolloin W. von Nottbeck, joka vastusti aluksi Tornator Oy:n vesivoimahankkeita. Lupa padon rakentamiselle kosken yli saatiin kuitenkin vuonna 1915, ja von Nottbeck myi itärannan maat sekä koskiosuutensa Tornatorille.

Aluksi padon rakentaminen lykkääntyi, mutta lopulta Tainionkoskeen ryhdyttiin rakentamaan vesivoimalaitosta vuonna 1921. Voimalaitokseen sijoitettiin kaksi vaaka-akselista kaksoisturbiinia koneistoineen, joista ensimmäinen valmistui vuonna 1924 ja toinen vuonna 1928. Vuoksen ylittävä pato valmistui myös vuonna 1928.

Vuonna 1933 Tornator Oy:n osake-enemmistö siirtyi Enso-Gutzeitin haltuun ja seuraavana vuonna Tornator fuusioitiin osaksi Enso-Gutzeitia. Sotien jälkeen Enso-Gutzeit alkoi laajentaa Tainionkosken voimalaitosta. Laajennusosaan sijoitettiin kolme pystyakselista Escher-Wyssin valmistamaa Kaplan -turbiinia, joiden virtaama oli 630 kuutiometriä sekunnissa. Uusien koneiden kokonaisteho oli 44 MW. Lisäksi Tainionkoskella oli toiminnassa 1920-luvulla rakennettu vanha laitos, jota oli täydennetty sifoni- ja aputurbiineilla. Koko laitoksen yhteenlaskettu vesimäärä oli 780 kuutiometriä sekunnissa ja teho 52 MW.

Voimalaitoksen laajentaminen tapahtui vaikeissa ja puutteellisissa olosuhteissa, ja se valmistui lopulta vuonna 1950. Vanha säännöstelypato uusittiin myös laajennustöiden yhteydessä, kun siihen asennettiin sulkuluukut. Lisäksi samassa yhteydessä perattiin Tainionkosken yläpuolista Vuoksen uomaa voimalaitoksen tehojen parantamiseksi ja Saimaan säännöstelyn tehostamiseksi.

Tainionkosken vanhan voimalaitoksen koneet purettiin pois 1970-luvun lopulla. Tämän jälkeen uusittu voimalaitos toimi kolmella koneistolla. Enso-Gutzeit ryhtyi kuitenkin samanaikaisesti suunnittelemaan neljännen koneiston rakentamista tehojen parantamiseksi. Suunnitelmat muuttuivat, kun Imatran Voima osti joulukuussa 1983 Tainionkosken voimalaitoksen sekä kaikki Enson vesivoimaosuudet Vuoksessa.

Imatran Voima toteutti lopulta voimalaitoksen neljännen koneiston rakentamisen vuosina 1986 - 89. IVO valitsi lisäkoneeksi Tampellan toimittaman vaaka-akselisen Kaplan-turbiinin, jonka rakennusvirtaama on 260 kuutiometriä sekunnissa, teho 18 MW ja vuosienergia 27 GWh.