ТЭЦ на Безымянке начали строить еще в 1938 году. В те годы планировалось, что Безымянская ТЭЦ будет снабжать электричеством Куйбышевский гидроузел, который собирались разместить в районе Красной Глинки, в створе Сокольих и Жигулевских гор.

В августе 1940 года проект строительства Куйбышевского гидроузла закрыли из-за решения создать на Безымянке группы авиационных заводов — государственный бюджет не мог финансово обеспечить сразу две крупнейшие стройки в одном регионе. Поэтому все недостроенные объекты, включая БТЭЦ, передали на баланс вновь образованного Управления Особого строительства.

Когда началась Великая Отечественная война, стало понятно, что Безымянскую ТЭЦ нужно срочно достраивать, так как эвакуированные в Куйбышев заводы испытывали острую нехватку энергии. Крайним сроком пуска ее первой очереди назвали конец октября 1941 года.

На объекте не хватало рабочих рук, самые необходимые материалы и оборудование не поставлялись вовремя, но у строителей получилось совершить невозможное: 15 октября 1941 года под нагрузку поставили первый турбоагрегат, а 18 октября после положенных по нормативам 72-часовых испытаний госкомиссия подписала акт о приеме станции в эксплуатацию.

После захвата Донбасса, откуда на БТЭЦ поставлялся лучший уголь марки АШ, станцию перевели на снабжение углем из Караганды. Этот уголь был низкого качества из-за высокого содержания пустой породы и воды и смерзался при транспортировке в зимнее время. Поэтому руководству БТЭЦ приходилось держать на разгрузке бригады рабочих, чтобы они кирками и ломами разбивали глыбу привезенного угля.

Ситуация изменилась в лучшую сторону лишь в сентябре 1943 года, когда на Безымянскую ТЭЦ по специально проложенному 160-километровому газопроводу стал поступать газ не только из Бугуруслана, но еще из Похвистнева, где также было открыто крупное месторождение.