Проект Байкальского целлюлозного завода выполнен ленинградским институтом Гипробум в конце 50-х годов прошлого века. Проектировщики учли наличие на озере Байкал почти неограниченных запасов воды, по своему составу близкой к дистиллированной: минимум растворенных и взвешенных минеральных веществ, ничтожно мало органических примесей. Это позволило в процессе производства практически отказаться от дорогого цикла водоподготовки.

В 1961 году начато строительство завода, первая пробная партия целлюлозы получена в 1965 году, в 1966-м начат выпуск целлюлозы на промышленной основе. Главной продукцией завода стала кордная целлюлоза, которая использовалась в шинной промышленности при выпуске авиационных покрышек. Впоследствии целлюлоза, выпускаемая БЦБК, направлялась на Красноярский, Калининский (Тверской) и Светлогорский (ныне ОАО «СветлогорскХимволокно», Беларусь) заводы искусственного волокна, где перерабатывалась в углеродную ткань, используемую в ракетостроении. Из отходов производства завод выпускал кормовые дрожжи, талловое масло, скипидар-сырец, оберточную бумагу. В 1976 году целлюлозный завод был переименован в Байкальский целлюлозно-бумажный комбинат.

Поселок строителей комбината — Байкальск, в 1966 году получил статус города. Сегодня в нем проживают примерно 13,5 тыс. жителей. По современному определению Байкальск — типичный моногород, 80% доходов городского бюджета формировалось в результате деятельности БЦБК.

Дискуссия о том, представляет ли комбинат угрозу для экологии Байкала, началась практически сразу после его запуска. В 1969 году на экраны вышел художественный фильм режиссера Сергея Герасимова «У озера». В одном из эпизодов фильма персонаж демонстративно выпивает стакан воды из бассейна-аэратора очистных сооружений БЦБК. Впоследствии этот трюк неоднократно повторялся защитниками комбината: в 1995 году воду из очистных пил член международной экспертной группы канадский ученый МакКаббин, в 2007-м — губернатор Иркутской области Александр Тишанин. Возможность дегустировать воду предоставляется и журналистам во время посещений комбината.

В годы «перестройки» проблема БЦБК и охраны чистоты Байкала становится площадкой для консолидации наиболее активной части общественности. В 1987 году, под давлением общественного мнения, ЦК КПСС и совмин СССР принимают постановление № 434, предусматривающее строительство трубопровода для вывода сточных вод комбината за пределы байкальской территории в бассейн реки Иркут. Это решение вызвало возмущение иркутян и экологов: трубопровод прошел бы по уникальной природной территории Тункинской долины, а сточные воды через реку Иркут поступали бы в Ангару прямо в городской черте Иркутска. В городе прошли пикеты и митинги, и проект был закрыт.

В 1989 году по экологическим соображениям закрыт дрожжевой цех. В 1993-м закрылись Красноярский и Тверской заводы химволокон, спрос на кордную целлюлозу упал, ее варка прекращена. Завод переходит на выпуск беленой вискозной целлюлозы, основной объем которой экспортируется.

В декабре 1992 года БЦБК преобразован в акционерное общество открытого типа. История приватизации ОАО «Байкальский ЦБК» была бурной, в итоге 49% акций комбината были закреплены в государственной собственности, а 50% оказались у фирм, зарегистрированных за рубежом и прямо или косвенно принадлежащих Олегу Дерипаске. В этот период БЦБК начинает испытывать серьезные финансовые затруднения, связанные с практикой установления низких «внутренних» цен на целлюлозу и накопления прибыли в других филиалах компании. В 2007 году достигнут самый большой объем по варке целлюлозы: более 216 тыс. тонн, из которых товарная целлюлоза более 195 тыс. тонн.

В октябре 2008 года, после начала процедуры банкротства, производство на БЦБК было остановлено. Вновь комбинат запущен в июле 2010-го, а с декабря того же года по настоящий момент в отношении ОАО «Байкальский ЦБК» введена процедура внешнего управления.