Проектирование гидроэлектростанции на плотине буферного водохранилища Егорлыкской ГЭС в конце 1980-х годов начал институт «Мособлгидропроект». Изначальный проект предусматривал сооружение станции мощностью 10,7 МВт с двумя гидроагрегатами различной мощности, позднее проект был пересмотрен в сторону увеличения мощности ГЭС и числа гидроагрегатов.
Строительство Егорлыкской ГЭС-2 было начато в 1995 году и долгое время велось низкими темпами из-за финансово-экономического кризиса в стране. С 2006 года, после передачи станции компании РусГидро, ситуация изменилась. В 2008 году были закончены работы по строительству подводящего канала, водоприемника, напорных трубопроводов, а в начале 2011 года Егорлыкская ГЭС-2 была введена в эксплуатацию.
Сегодня установленная мощность станции составляет 14,2 МВт. ГЭС-2 позволяет использовать энергетический потенциал транзитного потока воды и решает природоохранные задачи, предотвращая размыв русла реки Егорлык и заиление Новотроицкого водохранилища.