Интерес к богатому Уралу усилился после начавшейся в 1700 году Северной войны. Тогда остро встал вопрос о создании отечественной промышленности. Указ найти место для строительства Петр I дал тобольскому воеводе, князю Михаилу Черкасскому.
Гораздо раньше, в 1682 году, залежи железа на реке Каменке обнаружили монахи Далматовского Успенского монастыря. На эти земли они получили жалованную царскую грамоту от Федора Алексеевича, устроили на месте рудных залежей слободы и начали выплавлять первое железо. Однако выяснилось, что эти приобретения были не совсем честными.
В 1699 году Петр I своим указом отписал в казну всю территорию с залежами руды вместе с поселением и заводом. В феврале 1700 года началась подготовка к строительству Каменского чугунолитейного завода. В архивных документах указано, что работы длились с 15 февраля 1700 года по 8 октября 1701 года. А в "Ведении о Каменских железных заводах" указываются немного другие даты: "С февраля, с 16‑го числа 1700‑го году, и построены на ход 1701‑го году, октября по 15‑е число".
Каменский завод называли "нижним". В 1703 году было решено возвести на Каменке еще один завод - это было закреплено в указе от 15 ноября того же года. Судьба "Верхнекаменского" завода оказалась незавидной. В 1720 году на нем сгорели молотовые фабрики, а спустя три года наводнение смыло плотину. Было принято решение не восстанавливать предприятие.
Каменский "нижний" завод построили быстро. Для него возвели рубленую плотину, установили доменную печь с горном из белого камня, молотовую фабрику с караульными и амбарами для "клажи государева железа", а также заводских припасов. Кроме того, для предприятия построили кузницу, мост через речку Каменку для проезда мастеров и рабочих. В архивах сохранился чертеж от 1703 года, рассказывающий об устройстве завода.
Также в числе документов есть именной список мастеров, работников и учеников Каменских железных заводов с указанием их жалованья. Так, оклад доменного мастера Якова Фадеева был 40 рублей в год; доменных подмастерьев Андрея Тимофеева, Микиты Шамарина, Силы Васильева - 20 рублей в год.
В начале весны 1703 года с проверкой на завод приезжал думный дьяк Андрей Виниус. Он осмотрел предприятие, ознакомился с его делами и продукцией, после чего отправил донесение в столицу. Вскоре оттуда пришел приказ срочно везти пушки в Санкт‑Петербург. Уральская железная руда должна была помочь России победить в Северной войне.
Каменское предприятие было основным поставщиком уральских пушек до того, как запустили Мотовилихинский завод. В 1702-1709 годах на нем отлили не менее 854 орудий (каждое - весом в среднем 45 пудов), ядер, бомб и гранат - свыше 27 тысяч пудов.
История Каменского завода в XVIII-XIX веках включала и взлеты, и кризисы. В 1705 году на предприятии закрыли выпуск орудий: завод занимался производством железа, стали и боеприпасов. В 1736-1739 годах после модернизации первой, а затем второй домны снизилось производство чугуна. В конце XVIII века завод стал выпускать больше штыкового чугуна и припасов для других предприятий, включая Нижне‑Исетское.
Оборудование на Каменском заводе обновляли медленно, оно постепенно устаревало. Серьезно переоборудовали его только в XIX веке. В 1901 году предприятие отметило свое 200‑летие - в честь этого из чугуна были отлиты памятные доска и медаль.
Завод пережил Первую мировую войну, революционные годы и закрылся в 1926 году. Оборудование отправили на другие предприятия: в советское время на нем выпускали хозяйственную утварь, во время Великой Отечественной войны - боеприпасы, а в послевоенное время - электродвигатели.
Сцены из жизни Петра I на гравюрах