2003年6月，三峡工程首次蓄水，坝前水位达到135米，三峡双线五级船闸通航，首批机组发电。

三峡工程进入围堰挡水发电期，开始通航、发电，枢纽初步产生效益。2006年5月，三峡大坝全线建成。9月，三峡工程实行第二次蓄水，成功蓄至156米水位，标志着工程进入初期运行期，开始发挥防洪、发电、通航三大效益。2008年9月，三峡工程开始首次175米试验性蓄水，当年水库水位达到172.8米。2008年10月，三峡大坝左右岸26台70万千瓦巨型水电机组全部投产。2009年，长江三峡工程全部竣工，总工期为17年。2009年8月，长江三峡三期枢纽工程最后一次验收——正常蓄水175米水位验收获得通过。2009年9月，三峡工程第二次启动175米试验性蓄水，当年水库水位达到171.43米。2010年7月，三峡工程经受住流量为7万立方米/秒的特大洪峰考验。洪峰规模超过1998年洪峰，是长江有水文记录以来的第三大洪峰。2010年7月，三峡电站26台机组顺利完成1830万千瓦满负荷连续运行168小时试验。