Fue construido en el año 1966, a partir de un proyecto del ingeniero Adrián de la Joya Castro, redactado en 1964.
Además de las aportaciones del arroyo Ladrón, Valmayor recibe las contribuciones de los ríos Aulencia y Guadarrama, en este caso a través de un canal artificial de trasvase, y del río Alberche a través del Trasvase San Juan-Valmayor.
Posee una función recreativa y deportiva.
En sus riberas existen varios establecimientos de hostelería, así como un club náutico.
En este embalse y su presa, así como en los establecimientos hosteleros de su entorno, se han rodado varias escenas de la serie Élite de Netflix.