Po podjęciu decyzji o uruchomieniu programu przeciwpowodziowego chroniącego Zachodnie Sudety niezwłocznie przystąpiono do pracy. W ciągu kolejnych lat dokonano niezbędnych pomiarów, wykonano projekty, a następnie zbudowano: progi, zapory przeciwpowodziowe, mury oporowe potoków górskich, jazy. Ze względu na dogodną lokalizację (miejsce budowy z obu stron otaczają góry, z prawej strony Góra Zamkowa wznosząca się na wysokość 350 m n.p.m., a z lewej bazaltowy cypel góry Korzec wysoki na 438 m n.p.m.) jeden ze zbiorników postanowiono umieścić na terenie dzisiejszych Pilchowic na rzece Bóbr.
Oprócz budowy systemu zabezpieczeń przed powodziami, zaplanowano także zbudowanie elektrowni wodnych, które miały zelektryfikować okolicę. Planowano zbudowanie linii kolejowej łączącej Jelenią Górę, Wleń oraz Lwówek Śląski. Początkowo miała ona służyć jedynie do transportowania materiałów budowlanych, a w kolejnych latach koszt jej budowy miał zwrócić się poprzez transportowanie węgla kamiennego z Wałbrzycha.
W 1903 roku rozpoczęto prace przy budowie stopnia wodnego w Pilchowicach I. Pierwszym etapem, po przeprowadzeniu prac geologicznych, było zbudowanie kanału odprowadzającego wodę z rzeki Bóbr. Aby tego dokonać, robotnicy musieli zbudować przegrody wzdłuż Bobru. Prace trwały ponad rok. W tych latach nie dysponowano specjalistycznym sprzętem ciężkim. Ówcześnie dostępne wiertarki, maszyny parowe, pompy wodne czy lokomotywy kolejki wąskotorowej – choć niewątpliwie pomocne ustępowały miejsca na budowie łatwiej dostępnym najprostszym narzędziom: kilofom, łopatom, taczkom. Były okresy kiedy przy budowie sztucznego zbiornika zaporowego, stanowiącego w okolicach Jeleniej Góry największe zalewisko – pracowało 750 osób. Tysiące ton ziemi i skał z okolicznych wzgórz zostało przeniesionych siłą mięśni ludzkich. Wcześniej trzeba było usunąć drzewa, nieliczne budynki ówczesnej fabryki papieru, zniwelować teren.
W styczniu 1904 roku rozpoczęto drążenie tunelu pod Górą Zamkową. Na wysokości ponad 230 m n.p.m. wydrążono długą na prawie czterysta metrów sztolnie, wysoką na 6 m i szeroką na 8 m. W odległości 152 m od wlotu sztolni zbudowany został 45 metrowy szyb, w którym znajdują się obecnie urządzenia umożliwiające spuszczanie wody ze zbiornika wodnego omijając elektrownię wodną. Prace przy zaporze prowadzone były bardzo intensywnie, ponieważ liczono się z możliwością wystąpienia powodzi w trakcie budowy.
Po wybudowaniu sztolni, należało zbudować przegrodę przez koryto rzeki przed wlotem oraz za jej wylotem w celu skierowania wody rzeki do sztolni oraz przygotowania placu budowy. W ten sposób zbudowano grodzę budowlaną (mini zaporę) w odległości 250 m od zapory głównej. Ta mini zapora istnieje do dziś, znajduje się pod lustrem wody. Prace nad jej budową były trzykrotnie zakłócane przez wodę. Po raz pierwszy budowniczym przeszkodziła powódź w 1906 r., w kolejnych latach dół fundamentowy został zalany jeszcze dwukrotnie 8.08.1908 r. oraz 2.09.1909 r.
Równocześnie podczas budowy kanału i mini zapory, trwały intensywne prace nad budową linii kolejowej. Przygotowano mieszkania dla robotników spoza terenu, zorganizowano całą infrastrukturę związaną z budową przygotowując mieszalnie betonu, tartaki, stolarnie, kamieniołomy. W 1908 r. zakończono budowę mostu kolejowego.
20 czerwca 1908 roku nastąpiło uroczyste wmurowanie kamienia węgielnego oraz aktu erekcyjnego, prace nad budową zapory ruszyły pełną parą, niemal wszyscy robotnicy zostali wyznaczeni do budowy zapory, prace związane z budową linii kolejowej zostały tymczasowo przerwane. Na placu budowy zgromadzono kamień z wydrążonego kanału, kamieniołomy przygotowywały kruszywo z wyprzedzeniem kilku dni, cztery pary pociągów z cementem kursowały nieustannie pomiędzy Jelenią Górą a placem budowy.
16 listopada 1912 roku nastąpiło oficjalne otwarcie zapory przez ówczesnego Cesarza Wilhelma II, który do Pilchowic dojechał pociągiem, aby odsłonić pamiątkową tablicę mówiącą o tragicznej powodzi z 1897 roku.
Pierwszym egzaminem i próbą zapory w Pilchowicach była powódź na początku sierpnia 1915 roku. Począwszy od piątego sierpnia poziom wody w zbiorniku gwałtownie wzrastał. Następnego dnia w godzinach porannych nastąpił niekontrolowany przepływ wody ze zbiornika przelewem powierzchniowym, zbudowanym na kształt pochylni. Takie rozwiązanie nie wyhamowuje wody, dlatego w późniejszym czasie (pod koniec lat dwudziestych ubiegłego wieku) zbudowano istniejące do dziś stopnie kaskady.
Oprócz ochrony przed powodzią zapora w Pilchowicach pełni jeszcze jedną ważną funkcję; woda wydostająca się z rurociągów wytwarza energię elektryczną. Początkowo zainstalowano 5 turbozespołów. Dziewięć lat później, w 1921 roku, dokonano zmian w projekcie i zainstalowano kolejny turbozespół, dzięki czemu moc elektrowni wzrosła, na dzień dzisiejszy wynosi 7,585 MW.
Do zapory w Pilchowicach dojechać można drogą łączącą Jelenią Górę z Wleniem. Zaraz za kamiennym wiaduktem kolejowym należy skręcić w lewo, następnie jadąc prosto po kilku minutach dojedziemy do rozgałęzienia drogi; zakręcając w prawo dojedziemy do elektrowni, natomiast jadąc dalej prosto i pod górę dojedziemy na koronę zapory.