Первым директором завода стал Анатолий Владимирович Ростовщиков. Предприятие тогда называлось Подольский патронный завод. В 1919 году началось производство гильз и патронов. На 15 марта 1919 года количество рабочих предприятия составляло 116 человек, к 1921 году их число возросло до 3000 человек.

В марте 1921 года было выпущено 2 000 000 патронов, предприятие достигло максимальной производительности того времени. Всего в том году было выпущено 16 656 216 патронов, с превышением программы выпуска на 6,5 %. В 1930 году было освоено производство станков для производства патронов. К началу 1941 года завод освоил отрасль станкостроения, выпускалось 56 различных наименований станков.

В период Великой Отечественной войны завод резко увеличивает производство вооружения для нужд фронта, производство идёт круглосуточно. Сотни рабочих предприятия ушли на фронт воевать против немецких захватчиков. Осенью 1941 года большая часть оставшихся производственных сил была эвакуирована в Барнаул.

26 мая 1942 года предприятие было переименовано в «Завод № 710». В 1943 году завод был переориентирован на гидромашиностроение, патронное производство было передано климовскому патронному заводу. 16 июля 1946 года на заводе было создано собственное опытно-конструкторское бюро.

В 1950 году предприятие было включено в список заводов, обеспечивающих производство и разработку средств для противовоздушной обороны Москвы. Завод был объявлен головным предприятием этого направления, однако был снят с должности, так как все первые изделия предприятия не прошли контроль качества.

К 1954 году в ОКБ предприятия велись разработки радиолокационного оборудования и систем слежения противовоздушной обороны. В 1955 году завод стал производить индикаторные машины радиолокационных станций дальнего обнаружения. В 60-е годы идёт серийное производство деталей для зенитно-ракетных установок С-75 и С-125. Предприятие осуществляло разработку, производство деталей и комплектующих, а также ввод в эксплуатацию космической телевизионной системы «Орбита».

В 1965 году предприятие было переименовано в Подольский электромеханический завод. 9 декабря 1968 года завод был передан в управление Министерству оборонной промышленности СССР. С 1968 года на предприятии изготавливаются также товары народного потребления — электронагревательный прибор «Ветерок», а также, при содействии завода имени Калинина, швейных машин.

В 80-е годы на предприятии изготавливаются гидроприводы к зенитным пушкам «Шилка», и электроприводы наземной телевизионной сети «Орбита». В мае 1994 года указом Президента России Б. Н. Ельцина предприятие было преобразовано в открытое акционерное общество «Подольский электромеханический завод».

В 2000-е годы для предприятия настали тяжёлые времена. Из-за финансовых проблем завод стоял на грани банкротства. В 2006 году была проведена реструктуризация активов предприятия, производственные мощности предприятия вошли в состав специально созданного ОАО «ПЭМЗ Спецмаш». Процедура банкротства предприятия была прекращена судебным решением, такая практика была применена впервые в истории Российской Федерации.

Арбитражный суд Московской ведет дело о банкротстве АО «Подольский электромеханический завод». Ранее в конце декабря 2017 суд принял решение объединить дела № А41-76219/17 с делом № А41-83177/16, истцами по которым выступают ПАО «Сбербанк России» и Межрайонная инспекция Федеральной налоговой службы. Общая сумма задолженности АО «ПЭМЗ», послужившая поводом для судебного разбирательства, превышает 1,3 миллиарда рублей.

Что примечательно, подольское предприятие привлечено к делу в феврале прошлого года в качестве третьего лица, основным же ответчиком по делу выступает ЗАО «ЖУКОВКА*****» – коммерческая структура, которая связана с именем депутата Госдумы VII созыва Умахана Умаханова. АО «ПЭМЗ» и ЗАО «ЖУКОВКА*****» тесно связаны – более 50% акций оборонного предприятия принадлежат «Жуковке» и аффилированным с ней компаниям.