Teollisuuden Voima Oyj käynnisti selvitykset uuden laitoksen rakentamiseksi Eurajoen Olkiluodon ydinvoimala-alueelle 1990-luvun lopulla, ja valtioneuvoston periaatepäätöstä se pyysi valtioneuvostolta vuoden 2000 marraskuussa. Seuraavan vuoden helmikuussa STUK antoi valtioneuvoston periaatepäätöstä varten alustavan turvallisuusarvion, jossa arvioitiin laitokseen liittyviä alustavia suunnitelmia ja nostettiin esiin isot turvallisuuskysymykset. Valtioneuvosto antoi vuonna 2002 myönteisen periaatepäätöksen, jonka eduskunta vahvisti.

Vuoden 2004 alussa TVO haki Suomen hallitukselta rakentamislupaa, joka myönnettiin helmikuussa 2005. Saman vuoden kesäkuussa kolmannen voimalaitosyksikön rakentaminen Olkiluotoon aloitettiin. Olkiluodon saaren länsipäähän, OL1- ja OL2-yksiköiden viereen rakennettu laitosyksikkö on EPR-tyyppinen painevesilaitos, joka perustuu kolmannen sukupolven ranskalais-saksalaiseen painevesireaktoriin (European Pressurised Water Reactor). Laitoksen nettosähköteho on valmistuessaan noin 1600 megawattia. Teho on hiukan suurempi kuin tähän asti suurimmissa ydinvoimalaitosyksiköissä. Laitostoimittajan päivittämän aikataulun mukaan laitosyksikön säännöllinen sähköntuotanto alkaa tammikuussa 2020.

Käyttölupaa TVO haki Suomen hallitukselta keväällä 2016. Teollisuuden Voima voi ladata voimalaitoksen reaktoriin ydinpolttoainetta vasta, kun valtioneuvosto on myöntänyt laitokselle käyttöluvan.

STUK on valvonut ja tarkastanut laitoksen rakentamista, koekäyttöä ja TVO:n valmistautumista tulevaan käyttövaiheeseen. STUK kertoo valvonnasta kolmannesvuosiraporteissaan.

Voimalaitoksen omistaa Teollisuuden Voima Oyj (TVO), ja sen toimittaa Areva NP:n ja Siemens AG:n muodostama konsortio.