Die ersten Planungen für die Kraftwerksanlagen im Kapruner Tal gehen auf das "Zentralisationsprojekt" der Allgemeinen Elektricitätsgesellschaft (AEG) Berlin zurück. Die hier geplante Zusammenführung des gesamten Wasseraufkommens der Hohen Tauern in das Kapruner Tal wurde jedoch durch den Ausbruch der Weltwirtschaftskrise Anfang der 1930er-Jahre gestoppt. Mit dem Anschluss Österreichs an das Deutsche Reich im Frühjahr 1938 bekam das Projekt Kaprun wieder erhöhte Priorität und wurde unter dem Leiter der neu gegründeten Alpen-Elektrowerke AG (AEW), Hermann Grengg, umgeplant. Die neuen Planungen sahen ein zweistufiges Pump-Speicherkraftwerk mit einem oberen Speicher am Mooserboden und einem unteren am Wasserfallboden oberhalb der Limbergalpe vor. Die Bauarbeiten begannen mit dem Neubau und der Erweiterung von Zufahrtsstraßen zu den Baustellen, im Speziellen zum Kapruner Winkel - dem Bauplatz des Krafthauses der Hauptstufe - und zur Limbergalpe. Mit Kriegsende waren das Krafthaus Hauptstufe sowie ein Behelfsdamm am Wasserfallboden betriebsbereit.
Mit der Errichtung des Krafthauses der Oberstufe musste man jedoch noch bis zur Fertigstellung der Limbergsperre, an die das neue Bauwerk luftseitig anschließen sollte, warten. In der Endphase der Arbeiten an der Sperre begann man sich immer mehr mit der architektonischen Gestaltung des Krafthauses Limberg zu beschäftigen. Zu diesem Zweck wurde 1950 ein Wettbewerb für die Gestaltung von Sperrenkrone und Krafthaus ausgeschrieben, den der Architekt Harald Bauer für sich entscheiden konnte. Für das Krafthaus wählte man jedoch das Projekt der drittplatzierten Architektin Edith Lassmann.
Die Auftragserteilung erfolgte zu Beginn des Jahres 1951 und unmittelbar im Anschluss begannen die Aushubarbeiten für das Krafthaus, das an die bereits nahezu fertiggestellte Sperre angebaut werden sollte. Alleine zwischen Mai und August 1951 wurden rund 10.000 m³ Fels im Bereich der Fundamente für das neue Krafthaus entfernt. Das Baumaterial wurde mittels einer Schleppbahn vom Bahnhof Bruck/Fusch zum Kapruner Winkel transportiert und von dort mit der Zementseilbahn zur Baustelle Limberg gebracht.
1953 konnten die Bauarbeiten am Hauptgebäude abgeschlossen werden, am anschließenden Tosbecken wurde noch bis Juni 1954 weiter gebaut, da die endgültige Form erst nach umfangreichen Untersuchungen und Modellversuchen von der Planungsabteilung der Tauernkraftwerke AG festgelegt wurde.
Der erste Maschinensatz wurde am 14. November 1954 in Betrieb genommen, der zweite am 1. Dezember 1955. Die beiden Pumpen der Möllüberleitung in der Pumpenkaverne neben der Drossensperre folgten am 28. Mai 1956.
Die zum Bau der Sperren und des Krafthauses errichteten Baracken, Anlagen und Hilfsseilbahnen wurden nach Bauende abgetragen.