濁水溪水資源開發早期以農田灌溉為主，日治以後則有水力發電之開發，如1934年完成之日月潭水庫，1959年完成之霧社水庫，均由台灣電力公司興建，其間亦有於集集興建高壩之規劃。
1960年代經濟部水資源統一規劃委員會接手濁水溪水資源開發研究工作，鑑於濁水溪兩岸水利會所屬進水口引水效率不佳、成本頗高且分水糾紛不斷，因此規劃之構想仍朝集中共同引水之方向考量，並於1962年6月完成「集集共同引水計畫實施性規劃報告」，奠定濁水溪水資源開發之思想架構。
1980年代台灣省水利局開始接辦此項計畫，並奉指示加速規劃儘早完成。水利局於1984年6月完成「集集共同引水計畫可行性規劃報告」，規劃目標仍以解決兩岸農業用水為主，惟正值農業經濟低迷，對於政府投資此計畫之經濟效益一直有爭議，計畫遲遲無法核定實施。
1990年代台塑公司六輕廠商決定於雲林興建，政府核准開發「雲林離島式基礎工業區」，其所需水源由集集共同引水計畫供應，另雲林地區公共給水一直使用地下水，應一併解決。自此集集共同引水計畫乃朝多目標規劃，經濟效益目標亦獲解決，且配合六輕廠興建時程，本計畫應加速辦理。依此原則水利局著手修正計畫，行政院並於1990年10月同意先行開工，1993年正式核定實施。