Astfel, la 30 noiembrie 1963, cei doi preşedinţi au semnat, la Belgrad, Acordul pentru construirea sistemului de la Porţile de Fier, care, prin schimbarea instrumentelor de ratificare, la 16 iulie 1964, la Bucureşti, a intrat în vigoare.
Lucrările au început în septembrie 1964 şi au durat 86 de luni. A fost întrebuinţată, pentru prima dată în lume, tehnologia batardoului celular în condiţii de curenţi şi adâncimi mari. În 1969, a avut loc închiderea Dunării, devierea apelor, în vederea definitivării barajului, terminat în 1971. Centralele de pe malul românesc şi cel sârbesc de la Porţile de Fier I au fost echipate cu câte şase turbine ‘Kaplan’ cu o putere instalată de 178 MW. În august 1970, a intrat în funcţiune primul din cele şase agregate, iar ultimul – în decembrie 1971.
Inaugurarea oficială a obiectivului a avut loc la 16 mai 1972. Sistemul energetic de la Porţile de Fier era prevăzut să reducă, prin cele două ecluze, de aproape patru ori timpul de parcurgere a distanţei de 117 km dintre Drobeta Turnu-Severin şi Moldova Veche şi să permită accesul unor nave cu un tonaj de până la 50 milioane tone.
În anul 1998, a fost pus în aplicare proiectul de retehnologizare a celor şase hidroagregate de la Porţile de Fier I, având în vedere că durata de viaţă a unui hidroagregat este de aproximativ 30 de ani. Lucrările de retehnologizare au fost finalizate la 25 martie 2007. Centrala hidroelectrică de la Porţile de Fier I are, în urma procesului de retehnologizare, o producţie de energie electrică anuală de proiect de 5.241.000 MWh în anul mediu hidrologic, ceea ce reprezintă circa 10% din producţia la nivel naţional. De asemenea, centrala asigură aproape jumătate din serviciile tehnologice de sistem din România.