Com o objetivo de atuar no segmento de geração de energia elétrica, foi constituída em 2000 a CPFL Geração, como resultado da cisão das atividades de geração e distribuição executadas pela Companhia Paulista de Força e Luz (CPFL Paulista), que por sua vez foi fundada em 1912, com a fusão de quatro pequenas empresas que atuavam no interior do Estado de São Paulo – Empresa Força e Luz de Botucatu, Empresa Força e Luz de São Manoel, Empresa Força e Luz de Agudos-Pederneiras e Companhia Elétrica do Oeste de São Paulo.
Como parte da estratégia de ampliação de sua capacidade de geração, em novembro de 2000, a CPFL Geração adquiriu, em parceria com outras empresas, o Complexo Energético do Rio das Antas (Ceran) e, em seguida, o direito de construir e explorar as Usinas Hidrelétricas de (UHEs) de Monte Claro, Castro Alves e 14 de Julho, a serem construídas no interior do Rio Grande do Sul, com potência total de 360 MW.
Em dezembro de 2001, a CPFL Geração adquiriu a Semesa S.A., empresa gestora da UHE Serra da Mesa com capacidade total instalada de 1.275 MW. Em março de 2002, a empresa adquiriu participação no capital social da Foz do Chapecó Energia S.A. e Campos Novos Energia S.A. (Enercan); também adquiriu a participação acionária na Energética Barra Grande S.A. (Baesa).
Em 2003, a CPFL Geração passou a atuar como holding em empreendimentos de geração de energia. Assim, transferiu as 19 Pequenas Centrais Hidrelétricas (PCHs), a Usina Termelétrica (UTE) Carioba e todos seus ativos e passivos relacionados à atividade de geração para a controlada CPFL Centrais Elétricas S.A.
A CPFL Geração, através da Semesa, também detinha a concessão e os respectivos ativos da Pequena Central Hidrelétrica (PCH) Ponte do Silva, cuja potência total é de 125 kW, localizada no Rio São Luiz, no Estado de Minas Gerais.
Em 2007, a CPFL Geração deixou de atuar com holding e incorporou a CPFL Centrais Elétricas S.A. e a Semesa S.A. (que foram extintas), passando a atuar como concessionária do serviço público de geração de energia elétrica.
Atualmente, a CPFL Geração detém um parque gerador, com 33 PCHs, 1 UTE, 6 UHEs em operação e 2 UHEs em construção, representando 2% de participação no mercado nacional de geração, com Potência Instalada de 1.672 MW e 831 MWmédios de Energia Assegurada, assim divididos: