За десять лет, на которые был рассчитан план ГОЭЛРО, он был перевыполнен. Производство электроэнергии в СССР в период 1925 – 1940 гг. росло небывалыми темпами: с 2,9 до 48,3 млрд кВт∙ч. Установленная мощность электростанций за этот же период увеличилась с 1,4 до 11,2 млн кВт.
Принцип объединения электростанций для совместной работы вначале на территории районов, а затем и создание ОЭС последовательно выполнялся в плане ГОЭЛРО и в дальнейших планах развития отрасли. Так, в пятилетнем плане на 1932 – 1937 гг. была реализована задача объединения районных электроэнергетических систем (РЭС) в ОЭС. Были объединены Московская, Горьковская и Ивановская системы, а также Донбасская и Ростовская; в последующем первая межсистемная линия электропередачи 220 кВ связала Донецкую и Днепровскую системы. Начало создания Единой энергетической системы (ЕЭС) относится к 1940 году, когда была включена первая межсистемная линия 220 кВ Днепр – Донбасс.
В годы Великой отечественной войны была полностью разрушена промышленность и энергетика Белоруссии, Украины и западных районов России. Большая часть промышленных предприятий и электростанций были перебазированы в восточные районы России, Урала, Казахстана и Средней Азии, в послевоенные годы они стали точками роста промышленности в этих регионах. Уже с 1942 года началось восстановление энергетики. В 1944 году было создано ОДУ Юга, в 1945 году ― ОДУ Центра, а уже в 1946 году установленная мощность электростанций достигла довоенного уровня.
Уже в 1945 году производство электроэнергии в СССР превысило довоенный уровень, а в 1947 году по этому показателю страна вновь вышла на второе место в мире. Запасы «живучести» отрасли позволили пережить чернобыльскую катастрофу, период развала экономики в 90-х годах прошлого столетия, а также кризис экономики страны в последние годы.
В послевоенный период целесообразность принципа преимущественного сооружения крупных районных электростанций стала еще более очевидной. В пятилетие 1946 – 1950 гг. в СССР было введено 8,5 млн кВт, в 1951 – 1955 гг. ― 18 млн кВт, а в 1956 – 1960 гг. – 30 млн кВт. Такая программа ввода новых мощностей, естественно, могла быть реализована только при вводе крупных электростанций. Наибольшее развитие в этот период получили паротурбинные тепловые электростанции (ТЭС), работающие на органическом топливе (угле и газе).