Im Jahr 1953 begann die Erschließung der fünf einzelnen Baustellenabschnitte für das Lünerseewerk. Eine Entfernung von mehr als zehn Kilometern erforderte unterschiedliche Transportmittel. Die Baustelle des Lünerseewerks in Latschau war über eine Straße erreichbar, von dort aus wurde ein Schrägaufzug zum Golm errichtet. Der Transport durch das Brandnertal erfolgte ebenfalls über eine Straße, während der letzte Teil bis zur Seebarre mit einer Seilschwebebahn bewältigt wurde. Das Lünerseewerk wurde als Pumpspeicherwerk konzipiert und diente der Jahres- und Wälzpumpspeicherung. Bei seiner Fertigstellung galt es als das größte Hochdruck-Pumpspeicherwerk der Welt. Bis Ende 1957 gingen die ersten drei von fünf Maschinen in Probebetrieb.
Die Betonierung der Staumauer am Lünersee, einem der größten natürlichen Bergseen Europas, ging planmäßig voran. Ab Mai 1957 konnte mit dem Aufstau begonnen werden. Der erste Vollstau des Lünersees mit einem Volumen von 78,3 Millionen m3 wurde im Jahr 1959 erreicht. Mit der Inbetriebnahme des Lünerseewerks wurde die Werksgruppe Obere Ill zur wasser- und energiewirtschaftlichen Einheit Werksgruppe Obere Ill – Lünersee.