早在1980年代，政府就提出核四興建計畫，但1986年發生車諾比事件，各界對核能發電有所疑慮，當時的總統蔣經國便指示暫緩興建，預算也被立法院凍結。1992年，行政院通過核四復工案，核四預算也解凍。1996年，民進黨立委在立法院提出廢止所有核電廠興建計畫案並獲通過，但遭到行政院覆議。3年後，也就是1999年，核四廠正式動工。
2000年政黨輪替，陳水扁上任後便指示「核四再評估」，暫緩各項工程採購及招標。陳水扁陸續接見在野黨領袖，在與當時的國民黨主席連戰會談半小時後，行政院宣布不繼續興建核四。當時的行政院長張俊雄：『(原音)台灣後代的子孫，為人類唯一的地球做出理性、負責、良知的選擇。這個抉擇，就是我們必須停止興建核四電廠。』
核四停建引發軒然大波。之後，行政院對核四爭議申請釋憲，立法院並依據釋憲內容通過決議，要求行政院立即復工，最後由當時的行政院長張俊雄與立法院長王金平簽署協議書，達成核四復工協議，預計2006年7月商轉。
在爭議中前進的核四工程，不但過程中數度傳出缺失，完工時程也不斷延後。原本預計2006年商轉，但當年台電提報將工期延後3年，並追加工程費。2006年再因無法如期完成，延至2009年完工，後又延至2011年。
2011年發生日本福島核災，核能發電的安全性再度受到矚目，政府決定對核四進行檢視及補強，商轉日期再延後到最快2015年。
今年1月，民進黨立委在立法院提案，希望針對核四停建與否進行公投。隨後行政院長江宜樺表態願意接受核四公投，國民黨團並提出公投主文，為「你是否同意核四廠停止興建不得運轉？」，將核四的未來交由全民決定。