Společnost TVEL vznikla na základě nařízení ruského prezidenta č. 166 z 8. února 1996 O zlepšení řízení podniků jaderného palivového cyklu. Do září téhož roku byly vykoupeny akcie v dotčených společnostech a TVEL byl formálně začleněn do struktury dnešní korporace pro atomovou energii Rosatom.

Nejdůležitější etapou vývoje společnosti byl rok 2009, kdy se Rosatom rozhodl rozšířit působnost TVELu do dnešní podoby. Vznikla tak společnost, která pokrývá většinu činností přední části palivového cyklu od konverze uranu přes jeho obohacování, výrobu centrifug až po výrobu palivových souborů. Konsolidace aktiv vytvořila nové možnosti pro zvyšování efektivity výrobních podniků a výzkumných ústavů díky rozsahu činností a vzájemné synergii. V roce 2009 činily tržby společnosti 58 miliard rublů a v roce 2015 dosáhly 189 017 miliard rublů. Ve stejném časovém období se efektivita práce zvýšila z 3,8 milionu na 8,4 milionu rublů/osobu.

Dnes zaujímá TVEL přední pozici na světovém trhu se službami přední fáze palivového cyklu a zajišťuje dodávky paliva pro 78 energetických reaktorů nejen v Rusku, ale i v dalších zemích Evropy a Asie včetně Česka a Slovenska. Dále dodává palivo pro výzkumné reaktory v 8 zemích světa včetně Česka. Podíl TVELu na světovém trhu s jaderným palivem činí 17 % a na trhu obohacování uranu 36 % (společně s ruskou společností Technabexport). Portfolio zahraničních zakázek na příštích 10 let společností TVEL a Technabexport dosahuje 30 miliard dolarů.

TVEL neustále zlepšuje svou produkci a nabízí ruským i zahraničním odběratelům nové typy paliva s lepšími parametry. Příkladem je čínská jaderná elektrárna Tchien-wan (angl. Tianwan), která používá palivo TVS-2M s délkou kampaně 18 měsíců. Ruská Kalininská JE používá palivo TVSA-12PLUS, česká JE Dukovany palivo generace 2+ a maďarská JE Pakš palivo 2. generace se zvýšeným obohacením a s délkou kampaně 15 měsíců.

Bývalé Československo začalo odebírat jaderné palivo od ruských podniků v polovině 50. let min. stol., kdy byl spuštěn první výzkumný reaktor v dnešním ÚJV Řež. Později se po spuštění první dvojice bloků s reaktory VVER-440 v JE Jaslovské Bohunice V1 rozšířily dodávky také o palivo pro tlakovodní reaktory. Jaderné elektrárny Jaslovské Bohunice V2, Mochovce a Dukovany odebírají palivo ruské výroby od svého spuštění, Temelín od roku 2010. JE Dukovany má mezi odběrateli paliva pro reaktory VVER-440 od ruského TVELu jakési výsadní postavení, protože je průkopníkem a iniciátorem většiny jeho modernizací a jsou do ní dodávány palivové novinky jako do první elektrárny za hranicemi Ruska.

„JE Dukovany využívá ve svých reaktorech palivo od ruské společnosti od začátku provozu, nejprve jako jedinou možnost a od roku 1994 již jako trojnásobného vítěze tendrů vypsaných společností ČEZ. Prvotním dodavatelem byla společnost Techsnabexport a od roku 1996 společnost TVEL. Dodávané jaderné palivo prošlo za tu dobu celou řadou zásadních úprav, na kterých se podílel spolu se svými dodavateli  i ČEZ, a.s., a které zlepšily neutronově fyzikální i mechanické vlastnosti a umožnily přechod na úplný 5 letý palivový cyklus a zvýšení výkonu na 1444 MWt.U společnosti TVEL je třeba ocenit velmi vstřícný zákaznický přístup, s nímž přistupuje k našim potřebám a požadavkům a hlavně vysokou spolehlivost paliva pro reaktory VVER 440, pravděpodobnost poškození kazet v dukovanských reaktorech je menší než 5*10-6, to je řádově lepší než je světový průměr,“ řekl Ing. Michal Borovička, vedoucí odboru reaktorová fyzika Jaderné elektrárny Dukovany.

V rámci projektu Proryv (česky Průlom) probíhá v podniku Sibirskij chimičeskij kombinat (SCHK, součást TVELu) vývoj nových reaktorových a palivových technologií – například stavba demonstračního komplexu s reaktorem BREST-300 a vývoj nového směsného nitridového paliva.

Dynamicky se rozvíjí i druhé jádro činnost TVELu – vývoj nových technologií. Oproti roku 2014 vzrostly tržby za inovativní produkty na dvojnásobek.

Velké množství práce bylo také provedeno v rámci vládního programu Zajištění jaderné bezpečnosti a radiační ochrany v období 2008-2015. Podnik SCHK vyřadil z provozu první z pěti uran-grafitových reaktorů a dále proběhlo úspěšné vyřazení z provozu Oddělení B ve výzkumném ústavu VNIINM (součást TVELu). Oba objekty jsou pozůstatkem po sovětském vojenském atomovém programu.

V současnosti vyvíjí TVEL inovativní produkty, které bude v budoucnu nabízet svým zákazníkům. Patří mezi ně palivo TVS-4, směsné nitridové palivo pro reaktory BREST-300, supravodiče s lepšími parametry pro nová centra výzkumu vysokých energií, palivo se zvýšenou odolností v havarijních podmínkách (tzv. Accident Tolerant Fuel jehož konstrukce zabraňuje v případě těžké havárie jaderné elektrárny vzniku vodíku, který například ve Fukušimě způsobil sérii výbuchů) a jaderné palivo s prodlouženým palivovým cyklem.

Akciová společnost TVEL byla založena 12. září 1996 a je součástí státní korporace Rosatom. Je tvořena podniky na výrobu jaderného paliva, konverzi a obohacování uranu, výrobu plynových centrifug a patří do ní také vědecko-výzkumné ústavy a konstruktérské kanceláře. Je jediným dodavatelem jaderného paliva pro ruské jaderné elektrárny. TVEL zásobuje palivem 78 energetických reaktorů v 15 zemích, výzkumné reaktory v deseti zemích a také námořní reaktory flotily jaderných ledoborců. Jaderné palivo TVEL využívá každý šestý reaktor ve světě, včetně českých jaderných elektráren Temelín a Dukovany. Všech devět českých jaderných reaktorů (šest energetických, dva výzkumné a jeden univerzitní) pracuje v současné době s palivem vyrobeným v Ruské federaci.