Строительство Челябинского завода «Вторчермет» началось в 1939 году по решению Правительства СССР «О создании новой металлургической базы на Южном Урале» - строительством Челябинского металлургического завода. Завод «Вторчермет» должен был стать одним из поставщиков качественной металлической шихты будущему гиганту черной металлургии.
3 октября 1943 года с промышленной площадки завода был отгружен первый вагон металлическ ой шихты. Этот день и считается днем пуска Челябинского завода «Вторчермет».На протяжении десятков лет завод развивался и наращивал свои мощности, вводилось в эксплуатацию специализированное оборудование, строились производственные объекты, объекты инфраструктуры и социальной сферы.
1 января 1972 года на базе Челябинского завода «Вторчермет» и Челябинского областного управления «Вторчермет» образовано Челябинское областное производственное объединение «Вторчермет» (ЧОПО). К 1973 году мощности предприятия вышли на уровень годового выпуска в1 млн. тонн, и ЧОПО «Вторчермет» становится самым крупным предприятием по переработке металлического лома в СССР.
В конце семидесятых годов по заключению Всесоюзного научно-исследовательского института ВНИПИЛОМА, изучавшего работу предприятий системы «Союзвторчермет», ЧОПО «Вторчермет» признано «флагманом ломоперерабатывающей подотрасли «Вторчермета», заняв тринадцать первых мест из семнадцати показателей работы.
В 1989 году ЧОПО «Вторчермет» достигло своих наивысших показателей по переработке металлического лома, доведя её до 1 876 ООО тонн в год. 1 января 1991 года ЧОПО «Вторчермет» преобразовано в Челябинское арендное производственное объединение «Вторчермет» (ЧАПО). С 1992 года предприятие выходит на международный рынок, реализуя свою продукцию в Финляндию, Германию, Швецию и другие европейские страны. 1 января 1993 года ЧАПО «Вторчермет» преобразовано в акционерное общество закрытого типа «Челябвтормет» (АОЗТ). 30 августа 1999 года ЗАО «Челябвтормет» преобразовано в открытое акционерное общество «Челябвтормет» (ОАО).
В 1999 году ОАО «Челябвтормет» входит в состав холдинга «Профит», основной целью которого является полное бесперебойное обеспечение российской металлургической промышленности качественным ломом черных металлов.
В новейшей истории ОАО «Челябвтормет» продолжает проводить активную политику в области модернизации и оснащения собственной производственно-технической базы современным ломоперерабатывающим и подъемно-транспортным оборудованием. В последние годы приобретено несколько мобильных прессов «Colmar», более десятка высокоэффективных перевалочных машин «Fuchs».
19 мая 2008 года введен в эксплуатацию комплекс современного оборудования по переработке металлического лома - пресс-ножницы производства немецкой фирмы «Metso Lindemann GmbH», усилием резания 1250 тонн.
В июне 2009 года сменился собственник ЗАО "Профит", им стал ОАО "ММК". Таким образом, сегодня ОАО «Челябвтормет» входит в группу компаний ЗАО «Профит» который входит в холдинг ОАО «ММК».
3 октября 2013 года ОАО «Челябвтормет» отмечало 70 летний юбилей, «исторический» объем всей поставленной предприятием готовой продукции составил 42 миллиона тонн.