История предприятия началась в 60-х годах. Тогда Петрозаводск отапливали 173 угольных котельных. Продукты горения наносили большой ущерб экологии города, и теплоснабжение нельзя было назвать стабильным. На новое предприятие – Дирекцию квартальных котельных и тепловых сетей, учрежденную Постановлением Совета Министров Карельской АССР в 1962 году, возложили важные задачи. Необходимо было объединить все отопительные котельные города в одну структуру и внедрить единую политику по вопросам теплоснабжения.

С тех пор в «Тепловых сетях» изменилось многое, в первую очередь, выросли темпы модернизации. За 62 года предприятие прошло большой путь развития по всем направлениям: техническим, кадровым, социальным. Улучшено качество теплоснабжения, в плане экологии котельные стали безопаснее – сокращен выброс вредных веществ. Собран коллектив настоящих профессионалов своего дела.

За годы работы АО «ПКС-Тепловые сети» показало себя активным участником Программы газификации республики. Угольных котельных не осталось. Реализованы крупнейшие инвестиционные проекты по строительству и переводу на газ котельных в Петрозаводске и Прионежском районе. Сегодня предприятие обслуживает 16 котельных, 5 подкачивающих насосных станций, 3 контрольно-распределительных пункта, 11 центральных тепловых пунктов и 278 км тепловых сетей в двухтрубном исчислении. «Тепловые сети» обеспечивают 85% населения и социальных объектов Петрозаводска качественными услугами теплоснабжения.

В 2005 году в Петрозаводск пришли «Российские коммунальные системы», и предприятие вошло в группу компаний «РКС-Петрозаводск». В 2023 году АО «ПКС-Тепловые сети» и Администрация города заключили концессионное соглашение на 30 лет. Планируемый объем инвестиций составляет более 4,3 миллиарда рублей.