Первый проект судоходного канала между Белым морем и Балтикой предложил Петр I во время Великой Северной войны. Прототипом канала в 1702 году стала «Осударева дорога» - просека шестиметровой ширины от пристани Нюхча на Белом море до Повенца длиной в 160 верст, по которой волоком через леса и болота перебросили в Онежское озеро два военных фрегата.
Проект строительства Беломорско-Балтийского канала представлялся правительству несколько раз. В 1798 году появилось сразу два - от купца Бакинина, а следом за ним – от англичанин Адама Армстронга, директора Олонецкого завода. В правительстве, однако, сочли эти проекты слишком сложными и дорогостоящими. Проект графа Бенкендорфа был отклонен в 1835 году по тем же соображениям, в 1857 году отклонили проект флигель-адьютанта Лошкарева. Созданный профессором Тимоновым проект канала в 1900 году удостоился золотой медали Парижской всемирной выставки, однако также не был реализован.

В Советском Союзе идею строительства Беломорско-Балтийского канала выдвинули в 1930 году. 3 июня 1930 года было принято принципиальное решение о строительстве канала, первые эскизные проекты появились в июле 1931 года, в августе того же года началось проектирование на местности. Официальное открытие канала состоялось в августе 1933 года.

Строительство шло с использованием рабочей силы заключенных. Для них работа «на благо страны» должна была стать «перевоспитанием», и даже было придумано название «каналармеец». От сокращенного наименования «заключенный каналармеец» (З.К.) возникло то самое жаргонное «ЗэКа» или «зэк».

При прокладке пути максимально использовались русла рек и естественные водоемы. Канал проходит через озера Волозеро, Вадлоозеро, Маткоозеро, Торос, Выгозеро, Узкое,Телекино, Воицкое. В составе канала используются русла рек Повенчанка, Вологжа, Телекинка, Нижний Выг и Шижня. В результате строительства гидроузлов и подпорных дамб образовались несколько новых водоемов: Верхневолозерское, Хижорское водохранилища, Сегозеро.

Путь из Онежского озера к Белому морю состоит из двух частей – 10-тикилометровый подъем на 70 м по Южному склону через систему из 7 гидроузлов (так называемая «Повенчанская лестница»), и далее спуск к морю по Северному склону (188 км) через 12 гидроузлов.