บริษัทปูนซิเมนต์ไทย จำกัด มีจุดเริ่มต้นมาจากพระราชจินตนาการของพระบาทสมเด็จพระมงกุฎเกล้าเจ้าอยู่หัว ซึ่งประชาชานชาวไทยได้พร้อมใจกันทูลเกล้าฯ ถวายพระราชสมัญญาว่า "สมเด็จพระมหาธีรราชเจ้า"

จากการที่ได้เสด็จไปทรงศึกษา ณ ประเทศอังกฤษ และได้ทอดพระเนตรเห็นการก่อสร้างอาคารใหญ่ กับการพัฒนาตามแบบสมัยใหม่ ด้วยพระปรีชาญาณอันล้ำเลิศและพระราชจินตนาการที่กว้างไกล จึงได้มีพระราชดำริด้วยว่า โรงงานผลิตปูนซิเมนต์ควรจะเป็นกิจการของคนไทยที่ดำเนินงานขึ้นเองในประเทศ เพราะวัตถุดิบทั้งหลายที่จะต้องใช้ในการผลิตปูนซิเมนต์นั้นมีอยู่แล้วในประเทศของเรา

พระองค์จึงได้มีพระบรมราชโองการโปรดเกล้าฯ ให้เจ้าพระยายมราช (ปั้น สุขุม) เสนาบดีกระทรวงนครบาลในขณะนั้นเป็นผู้ดำเนินการจัดตั้งบริษัทขึ้น โดยในระยะแรกพระคลังข้างที่เข้าร่วมถือหุ้นด้วยเป็นจำนวนครึ่งหนึ่งของหุ้นทั้งหมด

เจ้าพระยายมราชได้ขอให้ข้าราชการชั้นผู้ใหญ่อีกหลายท่าน คือ พระยาอรรถการประสิทธิ์ (ติลกี คุณะดิลก) พระยาสิงหฬสาคร (แฟรงค์ คุณะดิลก ซึ่งต่อมาเป็นเจ้าพระยาสิงหฬสาคร) พระบริบูรณ์ราชสมบัติ (ม.ร.ว.มูล ดารากร ซึ่งต่อมาเป็นเจ้าพระยาศรีพิพัฒน์) พระมนตรีพจนกิจ (เทียนฮี้ สารสิน ซึ่งต่อมาเป็นพระยาสารสินสวามิภักดิ์) หลวงสวัสดิ์เวียงไชย (สวาสดิ์ สุขุม ซึ่งต่อมาเป็นพระยาสุขุมนัยวินิต) ร่วมกันดำเนินการและโดยที่ได้พิจารณาเห็นว่า คนไทยเรายังขาดความรู้ทางด้านบริหารและเทคโนโลยี จึงได้เห็นพ้องกันเชิญชวนชาวต่างประเทศคือ มิสเตอร์ อี.จี. โกลโล และ น.ท.ดับบลิว.แอล กรุต เข้าร่วมงานด้วยและรวมกันเป็นคณะผู้เริ่มก่อการตั้งบริษัทขึ้นโดยใช้ชื่อบริษัทว่า "บริษัทปูนซิเมนต์ไทย จำกัดสินใช้"

คณะผู้เริ่มก่อการดังกล่าว ได้จัดให้มีการประชุมก่อตั้งบริษัทขึ้นเมื่อวันที่ 14 มิถุนายน พ.ศ.2456 และดำเนินการขอจดทะเบียนกับทางราชการโดยมีทุนจดทะเบียน 1,000,000 บาท และหลังจากนั้นประมาณ 6 เดือนก็ได้รับการจดทะเบียนให้เป็นบริษัทจำกัด ตามทะเบียนเลขที่ 6 เมื่อวันที่ 8 ธันวาคม ศกเดียวกัน จึงถือได้ว่าวันที่ 8 ธันวาคม พ.ศ.2456 เป็นวันเกิดของบริษัท

ในการร่างข้อบังคับของบริษัท คณะผู้เริ่มก่อการได้คำนึงถึงปัญหาการเข้าครอบครองหุ้น ด้วยกำลังการเงินที่สูงกว่าของชาวต่างประเทศ ซึ่งอาจจะเกิดขึ้นได้ในอนาคต จึงได้ระบุไว้ในข้อบังคับของบริษัทข้อหนึ่งว่า สามในสี่ของทุนทั้งหมดต้องเป็นของชนชาวไทย และเงื่อนไขนี้ยังคงถือปฏิบัติตลอดมาอย่างเคร่งครัดจนถึงปัจจุบัน

งานสำคัญชิ้นแรกหลังจากก่อตั้งบริษัทเรียบร้อยแล้วคือการหาที่ดิน แต่เนื่องจากที่ดินในกรุงเทพฯ ในสมัยนั้นยังมีให้เลือกอยู่มาก จึงไม่มีเรื่องยุ่งยากแต่อย่างใด ดังนั้น คณะกรรมการบริษัทจึงได้เรียกประมูลซื้อเครื่องจักร ซึ่งก็มีข้อควรคำนึงคือ ถ้าซื้อเครื่องจักรจากประเทศใดจะต้องจ้างวิศวกรผู้ชำนาญการจากประเทศนั้นเข้ามาช่วยถ่ายทอดความรู้ทางด้านการผลิต และการบริหารควบคู่ไปด้วย อันอาจทำให้อิทธิพลของประเทศนั้นมีผลกระทบต่อประเทศไทยในด้านเศรษฐกิจและการเมืองอย่างที่เห็นอยู่ในประเทศเพื่อนบ้าน คณะกรรมการบริษัทจึงต้องใช้วิจารณญาณในเรื่องนี้อย่างสุขุมรอบคอบที่สุด

เมื่อประกาศเรียกประมูลซื้อเครื่องจักรแล้ว ปรากฏว่ามีบริษัทผู้ผลิตจากสามประเทศยื่นประมูลราคา คือบริษัทจากประเทศอังกฤษ เยอรมนี และเดนมาร์ก คณะกรรมการบริษัทจึงส่งกรรมการท่านหนึ่งไปเจรจาหารือในรายละเอียดกับบริษัทที่ยื่นประมูลทั้งสามราย ในที่สุดได้ตัดสินใจเลือกซื้อเครื่องจักรของบริษัทจากประเทศเดนมาร์ก เนื่องจากเป็นผู้เสนอเงื่อนไขและวิธีการต่างๆ อันทำให้เชื่อได้ว่าจะทำให้งานอุตสาหกรรมใหม่ของคนไทยตั้งอยู่บนรากฐานที่มั่นคงถาวรจริงๆ ซึ่งจะก่อให้เกิดประโยชน์แก่บริษัทและประเทศชาติโดยส่วนรวมด้วย ผลจากการตกลงใจครั้งนี้ นอกจากบริษัทจะได้สั่งซื้อเครื่องจักรและอุปกรณ์ต่างๆ จากประเทศเดนมาร์กแล้วยังได้จ้างชาวเดนมาร์กที่มีความชำนาญด้านบริหารการผลิต และการบัญชีมาช่วยงานในระยะเริ่มแรก และในระยะขยายกิจการช่วงหลังๆ ด้วยจนกระทั่งเมื่อพนักงานคนไทยได้เรียนรู้และสะสมประสบการณ์จนมีความชำนาญมากพอแล้ว จึงได้เปลี่ยนผู้บริหารเป็นคนไทยทั้งหมด

สำหรับที่ดินในการก่อตั้งโรงงาน คณะกรรมการบริษัทตัดสินใจเลือกที่ดินรอมแม่น้ำเจ้าพระยาฝั่งพระนครตอนเหนือวัดแก้วฟ้าจุฬามณี ตำบลบางโพธิ์ ท้องที่เขตดุสิต เป็นที่ตั้งโรงงานเพราะเห็นว่าเป็นทำเลเหมาะที่สุดสำหรับโรงงานอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เนื่องจากสะดวกต่อการขนส่งวัตถุดิบและการจัดจำหน่ายผลิตภัณฑ์ไปสู่ท้องตลาดโดยทางน้ำ

แต่เนื่องจากที่ดินดังกล่าวอยู่ห่างจากทางรถไฟซึ่งคาดกันว่าจะเป็นเส้นทางคมนาคมหลักในอนาคต บริษัทจึงได้ติดต่อขอแลกที่ดินกับที่ดินของเจ้าพระยาวรพงศ์พิพัฒน์ (ม.ร.ว.เย็น อิศรเสนา) ซึ่งอยู่ในบริเวณใกล้เคียงกับสถานีรถไฟบางซื่อ ซึ่งก็ได้รับการสนองตอบด้วยความเต็มใจและได้เริ่มวางผังโรงงานบางซื่อตั้งแต่นั้นมา

ขณะที่งานก่อสร้างโรงงานบางซื่อกำลังดำเนินอยู่ บริษัทต้องประสบกับปัญหายุ่งยากอย่างไม่คาดฝัน กล่าวคือเครื่องไฟฟ้าและอุปกรณ์บางส่วนที่สั่งซื้อและพร้อมที่จะจัดส่งผ่านท่าเรือแอนท์เวิร์ป ประเทศเบลเยียม อยู่แล้วนั้น ก็บังเอิญเกิดสงครามโลกครั้งที่ 1 ขึ้นในเดือนสิงหาคม พ.ศ.2457 คณะกรรมการบริษัทเกรงว่าสงครามจะเป็นอุปสรรคต่อการจัดส่งเครื่องไฟฟ้าและอุปกรณ์ดังกล่าวมายังประเทศไทย จึงได้สั่งซื้ออีกหนึ่งชุดสำรองไว้จากบริษัทผู้ผลิตในประเทศเดนมาร์ก แต่เหตุการณ์กลับมิได้เป็นไปดังที่คาดหมาย เรือบรรทุกเครื่องไฟฟ้าและอุปกรณ์รวมเป็น 2 ชุด ซึ่งเป็นภาระในด้านการเงินอย่างยิ่ง อย่างไรก็ตาม เครื่องไฟฟ้าและอุปกรณ์ชุดสำรองดังกล่าวได้นำมาใช้กับหม้อเผาที่ 2 ของโรงงานบางซื่อในเวลาต่อมา

โรงงานบางซื่อเริ่มผลิตปูนซิเมนต์ได้ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ.2458 โดยมีกำลังผลิตในระยะเริ่มต้นปีละ 20,000 ตัน และเพิ่มขึ้นเป็นปีละ 27,000 ตันในเวลาต่อมา และหลังจากนั้นโรงงานแห่งนี้ได้ขยายกำลังผลิตอีกหลายครั้ง กล่าวคือได้มีการติดตั้งหม้อเผาที่ 2 ที่มีกำลังผลิตปีละ 35,000 ตัน ซึ่งเริ่มผลิตได้ในปี พ.ศ.2465 และในปี 2472 กำลังผลิตรวมของโรงงานแห่งนี้ได้เพิ่มขึ้นเป็นปีละ 108,000 ตัน อันเป็นผลจากการติดตั้งหม้อเผาที่ 3 ของโรงงาน อย่างไรก็ดี หม้อเผาทั้งสามหม้อนี้ได้หยุดการผลิตตั้งแต่ปี พ.ศ.2513 เป็นต้นมา เนื่องจากมีอายุการทำงานยาวนาน และระบบการผลิตล้าสมัย สำหรับหม้อเผาที่ 3 นั้นได้มีการปรับระบบไปใช้ในการเผาปูนซเมนต์ขาวแทนซึ่งในที่สุดก็ได้หยุดการผลิตไปเช่นเดียวกันในปี พ.ศ.2525 อันเป็นปีเดียวกันกับที่บริษัทตัดสินใจยุติการผลิตที่โรงงานบางซื่อนั่นเอง

ในด้านการขนส่งดินขาวอันเป็นวัตถุดิบสำคัญจากตำบลช่องแค อ.บ้านหมี่ จ.ลพบุรี โดยทางรถไฟสายเหนือมาสู่โรงงานบางซื่อซึ่งอยู่ห่างกันถึง 170 กม. ทำให้ต้องเสียค่าใช้จ่ายมาก บริษัทจึงสำรวจหาแหล่งดินขาวในบริเวณอื่นที่มีระยะทางขนส่งที่สั้นกว่า และต่อมาในปี พ.ศ.2464 ก็ได้พบแหล่งดินขาวแห่งใหม่ที่ ต.บ้านหม้อ อ.บ้านหม้อ จ.สระบุรี ซึ่งช่วยย่นระยะทางการขนส่งวัตถุดิบให้สั้นเข้าประมาณ 60 กม. แต่ก็ยังเป็นระยะทางที่ไกลอยู่มาก ดังนั้น เมื่อความต้องการปูนซิเมนต์ในต่างจังหวัดได้ทวีขึ้นเป็นลำดับ ทั้งนี้ เนื่องมาจากการคมนาคมทั้งทางรถไฟและรถยนต์สะดวกขึ้น ผู้บริหารของบริษัทจึงได้มีความคิดว่าหากจะขยายกิจการต่อไปก็ควรสร้างโรงงานใหม่ขึ้นที่ ต.ท่าหลวง อ.ท่าเรือ จ.พระนครศรีอยุธยา ซึ่งอยู่ห่างจากบ่อดินขาวแห่งนี้เพียง 10 กม.เท่านั้น

ในระยะแรกปูนซิเมนต์ที่ผลิตในประเทศไม่เป็นที่ยอมรับเท่าที่ควร เนื่องจากคนไทยส่วนใหญ่ยังมีความนิยมในด้านคุณภาพของผลิตภัณฑ์จากต่างประเทศ แต่ภาวะสงครามเป็นเหตุให้การขนส่งผลิตภัณฑ์จากต่างประเทศรวมทั้งปูนซิเมนต์เป็นไปด้วยความยากลำบาก อีกทั้งราคาก็แพงขึ้นมากจึงทำให้ประชาชนหันมาใช้ปูนซิเมนต์ที่ผลิตในประเทศและเกิดความเชื่อมั่นในคุณภาพตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา