В начале 1980-х годов для энергоснабжения Центрального энергоузла Камчатки перестало хватать мощностей Камчатской ТЭЦ‑1. Ожидалось, что дефицит будет ликвидирован после строительства Кроноцкой ГЭС, над проектом которой уже работали специалисты. Но затем все переиграли в пользу первоочередного строительства атомной станции малой мощности. По разным причинам этот проект не удалось реализовать, после чего было принято решение строить новую тепловую электростанцию. Предполагалось, что основным топливом будет уголь, но из-за проблем с логистикой остановились на проекте ТЭЦ на топочном мазуте.

Строительные работы начались в 1978 году. Не обошлось без неожиданностей: в ходе разведывательного бурения рабочие наткнулись на подземный военный объект. В качестве компенсации военным за изымаемый под строительство земельный участок энергетики построили танкодром на Радыгинском полигоне.

Директором новой станции был назначен директор ТЭЦ‑1 Николай Неревяткин, также для проведения пусконаладочных работ на ТЭЦ‑2 перевели лучших специалистов с ТЭЦ‑1. Первый турбогенератор Камчатской ТЭЦ‑2 был введен в эксплуатацию в 1985 году ко Дню энергетика, второй – в 1987 году. Возможность перевести Камчатскую ТЭЦ‑2 с мазута на природный газ появилась только в 2010 году, со строительством газопровода Соболево – Петропавловск-Камчатский.