Спустя два года после переселения, в 1757 году, начал выпускать чугун первый на новых землях — Унженский — завод Баташевых, расположенный во Владимирской губернии. Развитию же производства непосредственно в Выксе препятствовало серьезное обстоятельство: эта территория считалась «землями новокрещеной мордвы», а потому строиться здесь разрешалось только с особого монаршего благоволения. И в августе 1765 года Екатерина II преподнесла братьям царский подарок: спустя несколько дней после дня рождения Ивана Родионовича Баташева и чуть раньше его именин императрица подписала особый указ, разрешающий братьям осваивать берега Выксы и Велетьмы. Строительство нового Верхне-Выксунского завода началось немедленно. И годом позже, в 1766 году, он выпустил почти 5 тыс. тонн чугуна — значительный по тем временам объем.
Интересен механизм приобретения земель, который использовали предприимчивые Баташевы: новые земельные угодья закладывались под внушительный залог, а крепостные крестьяне из купленных деревень переводились на заводы и становились рабочими. Таким образом Баташевы одновременно увеличивали оборотный капитал своих предприятий и обеспечивали их дополнительной рабочей силой. Результатом этой практики стало троекратное увеличение объемов производства на Унженском и Гусевском заводах Баташевых за три года (с 1762 по 1764 годы). Всего же к началу XIX века во владении Баташевых находилось уже 18 металлургических заводов, 14 из которых они построили сами. Баташевские железоделательные заводы стали промышленным символом своей эпохи.
В XIX веке изменилась, как бы сейчас сказали, стратегия владельцев заводов. Если раньше Баташевы стремились увеличить объем производства и приумножить число заводов, то теперь основное внимание стали уделять расширению номенклатуры. Снизился выпуск чугуна, предприятия перешли к производству готовой продукции. По словам современника, «заводы сии снабжены всем потребным. Заводчик, по обыкновению и установлению в России о рудных заводах, имеет изрядно поселенную слободу крестьян, которых он единственно для заводского употребляет дела. Бабы и малые ребята имеют при заводах приличную и с силами их сходную работу. Вольные рудокопатели в деловую пору получают в день по осьми копеек, а в другое время — по пяти. Кроме полосного железа на выксунских заводах делают разную утварь, как-то: чугуны, чугунные котлы, топоры, молоты, ломы и сим подобные орудия». Процветающие баташевские заводы успешно конкурировали с демидовскими.
Долгое время предприятие называли «Новой Англией», и не в последнюю очередь за то, что современные технологические новинки всегда находили место на выксунских железных заводах. В 1815 году мастеровой Ястребов и его приемный сын И. Лукин построили паровую машину в 12 лошадиных сил на Верхне-Выксунском заводе. А в 20-е гг. XIX века на баташевских заводах началось массовое производство паровых машин. Баташевские «паровики» ни в чем не уступали знаменитым на весь мир бердовским (они были установлены на большинстве волжских пароходов). Даже такой экзотический в те времена продукт, как особо качественные стали типа булат, производился на предприятии. Департамент горных дел Российской империи еще в 1820 году получил сообщение, что на баташевском заводе делают «…булат или подражание дамаскинской стали».
XIX век стал эпохой процветания и успеха баташевских заводов. На международных и всероссийских выставках в Париже, Лейпциге, Милане, Турине, Москве, Нижнем Новгороде и Казани изделия Баташевых получили дипломы первой степени и золотые медали. Выксунский чугун славился по всему миру. «Он мягок и имеет вместе с тем необыкновенную упругость, какой по своим путешествиям не замечал ни на одном заводе, как России, так и Швеции, Англии и США. Общие свойства чугуна — твердость, хрупкость, ломкость, но здешний гибок как пружина, и крепок в соединении частей своих. Доказательством служит Петровский театр в Москве, где ложи висят на кронштейнах или на пальцах из сего чугуна», — писал известный историк П.П. Свиньин.
При сооружении второго мытищинского водопровода на выксунских заводах были изготовлены 13 фонтанов и более 40 верст чугунных труб. Но Выкса поставляла литейный чугун и чугунные изделия не только для водопроводов. Литые чугунные украшения и знаменитые кони на Триумфальной арке в Москве были отлиты выксунскими мастерами по эскизам известного русского скульптора Витали. Во многих крупных городах России устанавливались художественные фонтаны и системы водоснабжения, изготовленные на бывших баташевских заводах, которые теперь, по имени нового владельца, именовались шепелевскими.
Начало XX века было в Выксе, как и везде в России, временем неспокойным. С началом Первой Мировой войны вынужден был уехать на родину германский подданный, управляющий выксунскими заводами А.И. Лессинг. Именно ему обязано своим стремительным ростом металлургическое производство Выксы в конце XIX века. По инициативе Лессинга построены новые корпуса, в которых выпускалась только самая ходовая продукция: железо, гвозди, стальные болванки. Рельсы, изготовленные на выксунских заводах, использовались при строительстве всех железных дорог империи. Заводы р.п. Вили, Выксы и Досчатого соединяла с Окой железная дорога, существенно облегчавшая транспортировку сырья и готовой продукции.
Но война диктовала свои условия, и предприятия, приспособив производство к военным заказам, переходили от одного государственного управляющего к другому. Революцию 1917 года выксунские заводы встретили в статусе одного из ведомств управления шоссейных дорог Министерства путей сообщения. Всю Гражданскую войну заводы оставались единственным металлургическим предприятием европейской России, которое стабильно работало и выпускало металлопродукцию. В Поволжье в то время бушевал голод. В 1918 году в Москву, на имя Ленина, пришла телеграмма из Выксы. Ее безвестные отправители сообщали, что «едут на пароходах со своими отрядами и пулеметами добывать хлеб силой». В ответном послании Ильич расценил их действия как «превосходный план массового движения с пулеметами за хлебом», назвав выксунских экспроприаторов «истинными революционерами». И в этих условиях Выксунский завод, входивший тогда в состав Приокского горного округа, не только сохранял, но и наращивал производство, сумев к 1925 году превзойти уровень довоенной России на 5,6%.
Спустя три года, в 1928 году, Приокский горный округ был ликвидирован, а на базе основных производственных мощностей некогда баташевских заводов появилось единое предприятие — Выксунский металлургический завод (ВМЗ). Салонные сплетни о баташевских богатствах и подпольных монетных дворах сменились емкими цифрами ошеломляющих производственных результатов. Выксунский завод никогда не стоял на месте в техническом развитии. Но в эпоху индустриализации ВМЗ модернизировался стремительными темпами. Всего за пять лет, с 1930 по 1935 год, на заводе были электрифицированы основные производства, построены две мощные мартеновские печи, не имеющие аналогов во всем крае, создан единственный в СССР цех по производству электросварных труб.
В годы Великой Отечественной войны завод в рекордные сроки освоил выпуск принципиально новой продукции, необходимой оборонной промышленности, в том числе, броневой стали. Несмотря на то, что план по выплавке стали был увеличен более чем в семь раз, выксунские металлурги перевыполнили и его. Броневая сталь Выксы использовалась не только для создания танков и бронепоездов.
Внушительно выглядит летопись завода и после Победы. С 1971 по 1991 годы на предприятии построены пять новых цехов, освоены три новых производства. ВМЗ стал крупнейшим в СССР изготовителем электросварных труб и железнодорожных колес. Завод первым в стране освоил технологию порошковой металлургии, а трубоэлектросварочный цех № 5, построенный в 1987 году по японской технологии, считался лучшим в Советском Союзе. В последний год существования СССР в Выксе вошел в строй сверхсовременный трубоэлектросварочный цех № 4 — самый совершенный технологический комплекс в советской трубной индустрии.
Эпоха рыночных преобразований не стала для ВМЗ периодом упадка. Заводу удалось сохранить свое уникальное историческое лицо и получить качественно новый импульс развития благодаря вхождению в 1999 году в состав Объединенной металлургической компании. Уже более 20 лет один из европейских лидеров в выпуске труб и железнодорожных колес, выксунский завод ОМК продолжает развивать и совершенствовать свое производство.
С лета 2002 года проходят испытания в лабораториях МПС (Министерство путей сообщения СССР) новые, не имеющие аналогов железнодорожные колеса ВМЗ. Завод активно ведет научно-технические разработки по созданию колес нового поколения по жесткости и износостойкости. Они отличаются повышенными характеристиками прочности и допустимой нагрузки на ось — еще никто в мире не делал колеса со столь высокими техническими показателями. В 2004 году, реализуя договоренности с ОАО «Российские железные дороги» (правопреемник МПС России), завод сделал решающие шаги к запуску в серийное производство колес нового поколения. В июле была введена в эксплуатацию установка внепечной обработки стали (ВПО). Установка позволила начать выпуск металла, предназначенного для производства колес, совершенно нового, более высокого качества. А спустя всего месяц, в августе, на заводе запустили установку дробеметного упрочнения колес. В реализацию этих проектов в течение года было инвестировано более 20 млн. долларов. Благодаря использованию этих двух агрегатов значительно увеличивается прочность колес и срок их службы — в 1,5–2 раза больше по сравнению с обычными.
В 2005 году ОМК построила на заводе первую в России линию прямошовных одношовных электросварных труб для магистральных трубопроводов диаметром до 1420 мм, новую линию отделки и участок объемной термообработки труб среднего диаметра и другое уникальное современное оборудование. Введены в эксплуатацию участки по нанесению наружной антикоррозийной изоляции на трубы. Если в начале 2000-х годов Россия импортировала почти 70% труб для нефтегазовых магистралей, то сегодня доля импорта в этом сегменте — менее 1%. Инициатива и ключевая роль в организации собственного отечественного производства труб большого диаметра принадлежит Объединенной металлургической компании.
Лучшим доказательством качества выксунских труб служат победы ОМК в крупных российских и международных тендерах на приобретение труб большого диаметра для строительства магистральных трубопроводов. С 2005 года ОМК только для крупнейших проектов – «Северный поток» – 1 и 2, «Сила Сибири», «Бованенково-Ухта», «Средняя Азия-Китай», «Турецкий поток», «Восточная Сибирь-Тихий океан» поставила клиентам более 3,1 млн тонн труб.
В июне 2005 года ОМК начала строительство литейно-прокатного комплекса (ЛПК). И спустя три года – кратчайший срок для возведения подобных объектов – ЛПК вступил в строй. Он стал первым в постсоветской России, построенным «с нуля» металлургическим производством. ЛПК введен в работу в октябре 2008 года. Это первый в отрасли завод, выпускающий трубную сталь по короткой технологии. Комплекс обеспечивает высококачественным горячекатаным рулонным прокатом трубные цеха Выксунского и Альметьевского трубных заводов ОМК. Прокат идет для производства труб малого и среднего диаметра, а также двухшовных труб большого диаметра.
В 2011 году введен в эксплуатацию Металлургический комплекс стан-5000. МКС-5000 спроектирован под производство на Выксунском металлургическом заводе собственного толстого листа для труб большого диаметра.
В 2011-2014 годах реконструирован трубоэлектросварочный цех №2. Построены три новых высокотехнологичных автоматизированных стана, которые выпускают водогазопроводные и профильные трубы с улучшенными потребительскими свойствами.
В 2014 году введена в эксплуатацию первая в России линия по производству цельнокатанных железнодорожных колес для скоростных и высокоскоростных поездов. Линия способна полностью обеспечить потребности отечественного рынка в колесах для скоростного движения.
Сейчас ОМК здесь реализует проекты развития модернизации производства труб для добычи нефти и газа. В июне 2020 года Объединенная металлургическая компания ввела в эксплуатацию новый трубоэлектросварочный цех (ТЭСЦ-1) выксунского завода. С запуском цеха портфель продукции ОМК дополнен насосно-компрессорными трубами, обсадными трубами большого диаметра и другими. Также на предприятии продолжается строительство цеха по производству бесшовных труб для добычи нефти и газа.