1961年12月5日谷關電廠第一期工程，裝置容量共9萬KW的兩部機組併聯發電了。這是臺灣第一次採用內徑高達6.2公尺的壓力鋼管及地下廠房式的水力電廠，也將台電的供電理念由日治時期的「水主火從」，改為「火主水從」，讓谷關電廠以尖峰用電為主，而其嶄新的設計更能調適系統負載的變化。
本電廠第二期工程，同樣共是9萬KW的第三、第四部機組也在1966年2月併聯發電，設計總容量達18萬KW，除了全部的工程布置是由國人設計外，地下廠房入口採用中國古城樓造型也頗有特色。
但921地震及餘震，造成大甲溪兩岸土石崩塌，後續的颱風豪雨造成電廠尾水出口河床淤高9公尺，嚴重影響發電能量；2001年的桃芝颱風（參閱7月30日）除了再淤高河床10公尺外，還造成廠房淹水、設備受損。經過台電努力修復後，新機組效率更提高，目前裝置容量為21萬2,800KW。
水力電廠的「哥倆好」谷關水庫，位於台中市和平區，除了攔取大甲溪水源外，還從其支流小雪溪越域引水，水庫集水區面積70,775公頃，設計總容量1,710萬立方公尺，大壩是單向彎曲混凝土拱壩，長149公尺、高85.1公尺，也是臺灣第一座拱壩，像半圓筒狀，形狀古怪、特殊，值得欣賞。
【補充說明】尖峰用電：每日各個時段用電量的多寡並不一樣，用電量最多的時段通常在上午10時至12時，及下午1時至4時，稱為尖峰用電時段。由於水力發電啟動、關閉較迅速，供應此種尖峰電力較適合，而火力及核能發電則負擔較固定的「基載電力」。