В 1939 г. было принято постановление «О форсированном развитии норильского комбината», и уже осенью 1939 г. началось сооружение Никелевого завода. В ночь с 23 на 24 февраля 1942 г. на еще недостроенном Никелевом заводе в холодном цехе запустили первый агрегат и получили никелевый штейн, в марте был пущен первый конвертор и получен файнштейн. В апреле 1942 г. на Малом металлургическом заводе выплавлен черновой никель, а 29 апреля 1942 г. в опытно-металлургическом цехе был получен первый электролизный никель. Первую тонну чистого катодного никеля отправили в Красноярск в мае 1942 г. Уже в апреле 1943 г. первые 16 блоков электролизных ванн Никелевого завода были поставлены под загрузку.
В марте 1946 г. на заводе получили первый кобальт, технологию производства которого разработали специалисты комбината. В 1953 г. комбинат производил 35 % никеля, 12 % меди, 30 % кобальта и 90 % платиноидов от общего производства этих металлов в Советском Союзе. С 1959 по 1961 г. на заводе была проведена замена шахтных печей на руднотермические, в 1970—1972 гг. было закончено расширение плавильного цеха. В 1988 г. производительность завода составляла более 122 тыс. т электролитного никеля и 2,2 тыс. т металлического кобальта.
Никелевый завод перерабатывает основную часть объема никелевого концентрата Норильской обогатительной фабрики (около 85 %), весь объем обогащенного лежалого пирротинового концентрата, часть файнштейна Надеждинского металлургического завода с получением товарного никеля и кобальта.
Готовой продукцией завода являются электролитный никель, металлический кобальт, электролитный кобальт и соли кобальта, промежуточными продуктами — медный концентрат и шлам, содержащий благородные металлы, они перерабатываются на смежных предприятиях комбината.
В 2013 г. руководство компании «Норильский никель» заявило о необходимости закрыть Никелевый завод из-за вырабатываемых им вредных выбросов. После закрытия Никелевого завода концентрат, производимый на Талнахской обогатительной фабрике, планируется перераспределить на модернизированные цеха Надеждинского металлургического завода. 27 июня в Норильске навсегда прекратили работу основные цеха Никелевого завода. В 2017 г. начнется формальный процесс закрытия завода.