Строительство завода началось в марте 1942 года в годы Великой Отечественной войны, а первая сталь ЧМК выплавлена 19 апреля 1943 года. К концу 1944 года на заводе уже работали две коксовые батареи и две доменные печи, выдавали продукцию пять 30-тонных электропечей и два прокатных стана, вступила в строй теплоэлектроцентраль. К весне 1945 года завод выдал уже сотни тысяч тонн кокса, чугуна, стали и проката. В каждом пятом снаряде, каждом третьем советском танке и самолете была челябинская сталь. Челябинский металлургический завод превратился в самого крупного в стране поставщика высококачественной стали для нужд оборонной промышленности.

Сегодня Челябинский металлургический комбинат – флагман металлургического дивизиона компании «Мечел». ЧМК занимает 5-е место среди предприятий черной металлургии России по объему производства металлопроката и является крупнейшим производителем нержавеющей стали в стране. Его продукция используется практически во всех отраслях промышленности. В 2012 году комбинат произвел 5,240 млн тонн агломерата, 4,160 млн тонн чугуна, 4,950 млн тонн стали и 4,570 млн тонн металлопроката.

В 2003 году предприятие вошло в состав ОАО «Мечел» - одной из ведущих российских горнодобывающих и металлургических компаний. Руководством Группы и ЧМК был принят комплексный план технического перевооружения комбината, затраты на реализацию которого составили более 70 млрд руб. На предприятии осуществлен ряд крупных проектов: строительство новой аглофабрики; сортовых машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) №, 3, 4 в комплексе с агрегатами внепечной обработки стали; обновлены коксовые батареи ООО «Мечел-Кокс» с внедрением природоохранного оборудования; построен комплекс по производству качественных и нержавеющих сталей электросталеплавильного цеха №6, первая очередь универсального рельсобалочного стана – МНЛЗ №5. В настоящее время реализуется программа реконструкции кислородно-конвертерного цеха, в рамках которой уже заменен конвертер №2 и ведется подготовка к замене конвертера №3. Завершается реализация проекта строительства универсального рельсобалочного стана.

С особой ответственностью на предприятии реализуется экологическая программа, которая включает постоянный контроль за работой природоохранного оборудования, поддержание его в работоспособном состоянии, внедрение новых пылегазоочистных установок и замкнутых циклов водоснабжения в рамках инвестиционных проектов. Только по итогам 2012 года на природоохранные мероприятия ОАО «ЧМК» было затрачено около 800 млн рублей. Реализация комплексной экологической программы позволила Челябинскому металлургическому комбинату при росте объемов производства достичь снижения общих выбросов загрязняющих веществ за период с 2003 года — на 30 %.