Au début du XXe siècle, l’éclairage électrique entre en vive concurrence avec l’éclairage au gaz, tandis que les moteurs électriques supplantent peu à peu la machine à vapeur, le moteur à gaz et la roue hydraulique. Un véritable engouement du public s’affirme en faveur de la « fée électricité » et des nouveaux usages industriels et domestiques. Alors que s’ouvre le Palais de l’Electricité à l’Exposition universelle de Paris, Paul Morand écrit : « l’électricité, c’est la religion de 1900 ».
Le général baron Édouard Empain, industriel belge visionnaire, obtient la concession des travaux d’infrastructures électriques du Métro de Paris. Il crée à cet effet la Société Parisienne pour l’Industrie des Chemins de Fer et des Tramways Électriques. Elle sera rapidement connue sous le nom de SPIE.
Tout en se développant dans l’alimentation électrique des réseaux ferrés, SPIE se diversifie vers les industries de production et de distribution de l’électricité. Elle construit de nombreuses stations centrales thermiques et hydro-électriques, ainsi qu’une part importante de lignes électriques aériennes afin d’alimenter l’industrie, les villes et les campagnes.
Eprouvée par la seconde guerre mondiale, SPIE est nationalisée le 8 avril 1946 et perd l’appui de ses sociétés concessionnaires. Elle parvient toutefois à se redresser en se concentrant sur trois domaines d’activité : l’électricité, les voies et la traction électrique, les canalisations.
Alors que débute le programme nucléaire en France, SPIE fait partie du premier groupement d’entreprises chargé de réaliser un projet de réacteur sur le site de Marcoule. Elle se spécialise dans l’équipement électrique des centrales thermiques et nucléaires, à travers sa filiale Thermatome et aux côtés de Framatome.
Dans la période de l’après-guerre, SPIE va réaliser une croissance exponentielle avec un chiffre d’affaire qui passe de 17 millions de francs en 1947 à 485 millions de francs en 1967. Les activités pétrolières et gazières, en France et en Afrique du Nord, constituent un relais de croissance essentiel.