Эта станция – первая ступень Зарамагского каскада, самого крупного в Республике Северная Осетия – Алания. Она аккумулирует и подает по деривационному тоннелю воду реки Ардон (левого притока Терека) на гидроагрегаты Зарамагской ГЭС-1. Истоки «буйной реки», а именно так переводится «Ардон», находятся на ледниках Большого Кавказского хребта, поэтому перепады высот русла реки составляют более 700 метров.

В 1966–1968 годах «Институт Гидропроект» разработал схему использования водных ресурсов Ардона. Проект предусматривал создание каскада из трех гидроэлектростанций совокупной мощностью 562 МВт на участке реки между населенными пунктами Нижний Зарамаг и Тамиск. В 1978 году Министерство энергетики СССР утвердило технический проект Зарамагских ГЭС. В 1979-м ЧиркейГЭСстрой приступил к возведению основных сооружений станций, через три года – к прокладке деривационного тоннеля.

В то время Северная Осетия, несмотря на изобилие горных рек, на которых уже были построены Гизельдонская, Дзауджикауская и Эзминская ГЭС, оставалась энергодефицитным регионом. Однако стройка затянулась на десятилетия.

В 2005 году Зарамагские ГЭС вошли в состав РусГидро. Компания увеличила финансирование проекта. В 2008 году завершилось строительство плотины, водоприемника, напорного и деривационного тоннелей, был подписан акт о готовности ложа водохранилища к затоплению. К 10 июня 2009 года водохранилище заполнили до проектной отметки. Так в центре живописного Алагирского ущелья появился изумительный по красоте водоем, ставший местом притяжения туристов.

5 июля того же года объекты выдачи мощности станции поставили под напряжение, а 18 сентября Владимир Путин (бывший в то время премьер-министром России) дал команду на пуск Головной ГЭС.