Mit dem Bau der Kalltalsperre wurde am 21. März 1934 begonnen. Das Jahr 1934 war ein bedeutsames Jahr für die Talsperrenwirtschaft in der Eifel, weil in diesem Jahr neben der Talsperre Heimbach auch mit der größten Eifeltalsperre Schwammenauel im Rahmen sogenannter Arbeitsbeschaf-fungsmaßnahmen begonnen wurde. Die Regierung Brünung hatte bereits vor der Machtergreifung der Nationalsozialisten ein Programm zur Hilfeleistung der notleidenden Eifelbevölkerung geplant. Da hier ein Erfolg sehr schnell erkennbar war, deklarierten die Nazis diese Maßnahme als ihre Idee. Am 8. Januar 1936 wurde die Talsperre zum erstenmal eingestaut. Die Einweihung fand am 23. August 1936 statt.

Die Kallstalsperre nahm als 5. Talsperre ihren Betrieb auf. Wie bei der Dreiläger-bachtalsperre erläutert, war der Verbindungstunnel vom Kalltal zum Einzugsgebiet der Dreilägerbach-talsperre bereits 1926 fertiggestellt.

Um so verwunderlicher war es, dass die Dürener Ruranlieger gegen den Bau der Kalltalsperre im Genehmigungsverfahren erhebliche Bedenken vorbrachten. Man fürchtete, dass durch die Wasserab-leitung in den Aachener Raum erheblich weniger Wasser in der Rur abfließen würde. Insbesondere die Wasserrechts-inhaber aus der Tuch- und Papier-industrie argumentierten, dass das Was-sereinzugsgebiet des Kallbaches und des Keltzerbaches nicht von der Rur abge-trennt werden dürfe und die sichere Wasserversorgung ihrer Betriebe ge-fährdet wäre. Es gelang so den Bau der Kalltalsperre um einige Jahre zu ver-zögern. Die Ruranlieger zogen ihre Ein-sprüche erst zurück, nachdem sich das Wasserwerk des Kreises Aachen am Bau der Rurtalsperre Schwammenauel finanziell beteiligte. Im Gegenzug erhielt das Wasserwerk 11,5 % Stimmanteil als Mitglied im neuen Wasserverband. Rechts ist die Überlauftasse zu sehen über die die Wassermassen bei Hochwasser einlaufen.

Am 4. Mai 1934 wurde das für den Bau der Talsperre notwendige Wasserrecht erteilt (ca. 6 Wochen nach Baubeginn).

In der Dreilägerbachtalsperre konnte in Verbund mit der Kalltalsperre auch in Trockenjahren noch 13,374 Mio m3 jährlich; in niederschlagsreichen Jahren sogar 28 Mio m3 jährlich Wasser für die Trinkwasserversorgung des Aachener Raumes bereitgestellt werden. Der Kallstollen zwischen der neuen Kalltalsperre und Dreilägerbachtalsperre war jetzt noch besser ausgenutzt. Der Höhenunterschied zwischen den beiden Wasserspiegellagen der Kalltalsperre (420,77 m ü. NN) und der Dreilägerbachtalsperre ( 392,6 m ü. NN) beträgt 28,17 m, wenn beide Absperrbauwerke gleichzeitig bis zum Hochwasserüberlauf eingestaut sind.