Kozmodróm Pleseck bol založený v roku 1957 ako tajný „objekt Angara“ – základ budúceho kozmodrómu a v tom istom roku sa stal prvou materskou základňoubalistických rakiet (BR)R-7 aR-7A vojenského programu s krycím názvom „objekt Angara“. Prvý vojenský štart bol uskutočnený v roku 1959 z prvej štartovacej rampy (№41). V rokoch 1960 až 1961 boli postavené ďalšie 3 štartovacie rampy, prebiehali ďalšie testy balistických rakiet a vybavovanie vojenskej základne (po r. 1964 rakety R-9, R-14, R-16, R-16U).
V roku 1963 vedenie ZSSR rozhodlo o využití Plesecku na štarty kozmických rakiet pre dopravu kozmických aparátov na zemskú orbitu. Z pôvodne vojenskej raketovej základne sa tak stal plnohodnotný kozmodróm. Prvý kozmický štart prebehol 17. marca 1966 raketouVostok-2 (Kosmos 112). V roku 1968 bola z kozmodrómu vypustená prvá družica s medzinárodnou účasťou v programe Interkozmos (Kosmos-261) a v roku 1972 prvá zahraničná (nesocialistická) družica (francúzska MAS-1). V roku 1976 dosiahol Pleseck svetové prvenstvo v počte vypustených automatických kozmických sond. Potom nasledovalo množstvo „jubilejných družíc“ : Kosmos-500 (1972), Kosmos-1000 (Cikáda 1978), Kosmos-1500 (Oceán 1983), Kosmos-2000 (1989). V roku 1990 bola z kozmodrómu vypustená prvá komerčná družica.
Kozmodrom sa postupne rozrastal až na 6. štartovacích komplexov - 9 odpaľovacích rámp. V súčasnosti slúži na vypúšťanie rakiet typuSojuz,Molina,Kosmos-ZM,Cyklon-3,Zenit aRokot. Pleseck zabezpečuje základnú časť kozmického programu, spojeného s výzvednými, vojenskými, národohospodárskymi, náučnými a komerčnými nepilotovanými raketami. Je to najfrekventovanejšíkozmodróm Ruska. Celkovo z neho štartovalo viac ako 1554 kozmických nosičov (z toho 1504 úspešne) a množstvo vojenských balistických rakiet, okrem iných takmer všetky balistické rakety na tuhé pohonné látky. Cieľom balistických rakiet bol väčšinou raketový polygón Kura na Kamčatke. Vďaka svojej severnej polohe je vhodný pre štarty družíc na dráhy s vysokým sklonom k rovníku a dráhy polárne, čo je často prípad vojenských družíc. Medzi úspešne vynesené objekty patria aj všetky družice Česko-Slovenska.