Записка «О применении атомной энергии в мирных целях», написанная академиком Петром Капицей, поступила в Совет Народных Комиссаров СССР осенью 1945 года. Вскоре и Игорь Курчатов довёл до руководства страны научно обоснованные идеи о возможности производства электроэнергии с использованием графитового реактора. В мае 1949 года было решено создать атомную электростанцию. Местом её возведения выбрали Обнинск, в котором располагалась Лаборатория «В» (впоследствии - Физико-энергетический институт).
9 мая 1954 года в построенном реакторе началась цепная реакция, а в конце июня на турбину подали пар. АЭС была запущена. 30 июня об этом на весь мир торжественно объявила газета «Правда». Мощность станции была небольшой (5 МВт), но само её появление произвело на мировое сообщество должный эффект: данный факт показал, что СССР является лидером в области науки и техники, а полученные достижения стремится использовать в мирных целях.
Атомная станция в Обнинске стала базой для дальнейших научных экспериментов. На ней обкатывали программы увеличения мощностей для создания других АЭС, разрабатывались и испытывались новые материалы и оборудование. Большое значение она имела для подготовки кадров для атомной энергетики и дальнейшего повышения их квалификации. Не забыли и про военных. В частности, здесь проходили обучение командиры и инженеры советских атомных подводных лодок.
С 1956 года на станции стали проводиться экскурсии для многочисленных делегаций – как отечественных, так и зарубежных. В 2009 году здесь был открыт музей атомной энергетики. Обнинскую АЭС посетили многие высокопоставленные официальные лица.
В апреле 2002 года реактор станции прекратил работу, поскольку давно выработал ресурс. АЭС безаварийно проработала 48 лет, показав, что вопреки опасениям во всём мире после Чернобыля, атомные станции могут работать стабильно и надёжно.