С вводом в действие Днепровской гидроэлектростанции разворачивается строительство магниевого завода. 23 декабря 1935 года он встал в строй действующих и страна получила первый отечественный промышленный магний.
Уже 13 января 1936 года ушел первый вагон металла. Становлением нового производства интересовались не только местные партийные органы. В июле 1936 года предприятие посетил Нарком тяжелой промышленности СССР Серго Орджоникидзе.
Умелая организаторская и воспитательная работа способствовали тому, что коллектив стал перекрывать производственные планы, выходил в передовые. Эти трудовые успехи молодого предприятия увенчались тем, что в июле 1938 года Центральной комиссией по подведению итогов социалистического соревнования среди предприятий тяжелой промышленности СССР заводу было присуждено Красное знамя Народного комиссариата тяжелой промышленности и ЦК союза рабочих добычи цветных металлов.
В апреле 1939 года Днепровский магниевый завод (ДМЗ) награждается орденом Трудового Красного Знамени за высокие производственные достижения.
В 1940 году выполнялся огромный объем работ: приступили к строительству второго и третьего цехов, пятиэтажного 80-и квартирного жилого дома и других объектов. Страна была на пороге 1941 года.
Июнь 41-го. Оставшиеся на предприятии рабочие дни и ночи демонтировали оборудование, готовили завод к эвакуации на Урал, где в кратчайшие сроки поставили его и начали выдавать фронту продукцию.
В марте 1954 года принимается решение о строительстве в г. Запорожье завода по производству титановой губки. В 1955 году разворачивается строительство цехов. 29 июня 1956 года завод вступает в строй действующих и страна получает первый отечественный промышленный титан. За первые два с половиной года работы проектная мощность Днепровского титано-магниевого завода (ДТМЗ) была перекрыта в 4 раза.
20 февраля 1960 года введен в строй действующих цех электролиза и получена первая партия запорожского послевоенного магния.
В 1957 году построен новый цех и в 1958 году освоено производство германиевой продукции, а в марте 1964 года - производство полупроводникового кремния. В 1968 году начато производство трихлорсилана.
В апреле 1970 года решением Министерства ЦМ СССР в состав завода вошел Северодонецкий химико-металлургический завод и ДТМЗ получает статус комбината.
За успешное выполнение заданий по выпуску титана и магния, совершенствование технологических процессов и освоение новых видов продукции 4 января 1971 года комбинат награждается орденом Ленина.
16 декабря 1985 года - накануне юбилея - Указом Президиума Верховного Совета СССР за большие заслуги титано-магниевой и полупроводниковой промышленности, достигнутые успехи в выполнении плановых заданий одиннадцатой пятилетки комбинат награждается орденом Октябрьской революции. Это третий орден на знамени комбината.
Одной из важнейших в летописи комбината является страница о заводской науке. На комбинате защитили диссертации и стали кандидатами наук более 70 работников. Фалькевич Э.С., Левинзон Д.И., Червоный И.Ф. защитили докторские диссертации. На предприятии работали (некоторые работают и сейчас) 9 Заслуженных изобретателей Украины, 7 лауреатов Государственной премии СССР, 9 лауреатов премии Совета Министров СССР и 7 лауреатов Государственной премии Украины.
23 декабря 1993 года, по причине наступления конверсионных процессов, повлекших резкий спад спроса на продукцию, в связи с неконкурентоспособностью её было принято тяжелое решение об остановке титано-магниевого производства, но коллектив продолжал бороться за судьбу уникального производства.
В соответствии с Государственной программой «Титан Украины» на ЗТМК выполнен комплекс ремонтно-восстановительных работ и с октября 1998 года возобновлено производство товарной продукции. В декабре 1999 года комбинат становится казенным предприятием.
За высокий вклад в развитие металлургической отрасли Украины, возобновление производства губчатого титана, а также укрепление международного сотрудничества в этой сфере в 2000 году решением Президиума Международной кадровой академии предприятие награждено орденом Почета.
С целью повышения эффективности производства на комбинате постоянно проводятся работы по модернизации и техническому перевооружению производства, совершенствованию технологии, повышению качества продукции, интенсификации производства губчатого титана, повышению извлечения его высших сортов.
