L’entreprise est fondée en 20053. En 2011, la famille Mulliez entre au capital à travers son fonds Creadev3. L’entreprise est cotée sur Euronext à partir de 20144.

En 2016, Voltalia réalise une levée de fonds auprès d’une filiale de l’Agence française de développement5, en parallèle d’une augmentation de capital via la Bourse4,6.

En 2018, elle intègre l’indice Gaïa, qui rassemble des entreprises avec un bon score en RSE7.

En mai 2019, elle signe avec Boulanger le premier contrat de vente directe d’électricité en France, pour une centrale solaire photovoltaïque de 5 MW qui doit ouvrir en 20228, puis en juin, un contrat avec la SNCF pour la vente pendant vingt-cinq ans de la production de trois nouveaux champs solaires qui seront construits sur 136 hectares dans le Gard et le Var, pour une puissance totale de 143 mégawatts et une production prévue de 207 gigawattheures9.

Le 16 mai 2019, Voltalia a annoncé préparer un système de stockage d’électricité par volant d’inertie, en complément de batterie et en juin 2019, l’entreprise lance une augmentation de capital de 376 millions d’euros, pour un objectif d’au moins 2,6 gigawatts de capacité en exploitation ou construction en 202310.

En juillet 2020, elle conclut avec Ikea France un partenariat pour proposer le service « Solstråle » du géant suédois, à savoir la mise en place d’un service d’installation de panneaux solaires en toiture chez les particuliers. Voltalia est chargée de la pose et de l’entretien des panneaux11.

Le 31 Mars 2021, Votalia annonce l’arrêt de ses activités en Birmanie. Cette annonce fait suite au coup d’État du 1er Février qui a fait plusieurs centaines de morts 12.