El primer esborrany es presentà l’any 1992. El 1998, el ministeri de medi ambient publicà el Llibre Blanc de l’Aigua, en què es recollia la situació dels recursos hídrics de cadascuna de les conques hidrogràfiques de l’estat i s’establia una estimació dels excedents i els dèficits. L’any 2000, Jaume Matas (PP), aleshores ministre de medi ambient, presentà al Consell Nacional de l’Aigua una nova proposta de Pla, que el 2001 fou aprovada a les Corts per majoria absoluta. El debat entorn del Pla Hidrològic Nacional fou especialment intens a Catalunya i Aragó, on bona part dels agents implicats s’oposaven al transvasament d’aigües de l’Ebre cap a les conques deficitàries del País Valencià i Múrcia. Comportà també la mobilització social i la creació de plataformes cíviques contràries a la seva aprovació, de les quals, per la seva gran implantació, ha destacat la Plataforma en Defensa de l'Ebre, creada a Tortosa el setembre de l'any 2000. A més del transvasament d’aigües de l’Ebre cap a les conques del Xúquer i el Segura, el Pla proposava també altres transferències entre les conques del Duero i el Tajo, entre la conca de l’Ebre i les conques internes de Catalunya, l’ampliació de les ja existents entre la conca del Tajo i el Segura i la redistribució de les aigües pel sud-est peninsular. Tot i que al novembre del 2003 s’iniciaren les obres, al març del 2004 dos informes de la Unió Europea qüestionaren alguns aspectes del projecte. Aquest mateix mes, el canvi de govern comportà la derogació del Pla, si bé alhora fou aprovat un pla alternatiu destinat sobretot al País Valencià i a Múrcia i també a l’àrea de Barcelona.
En retornar al govern (2011), el Partido Popular rellançà el Pla sota una forma modificada, dins de la qual era inclòs el Pla de la Conca de l’Ebre, que preveia ampliar els regadius en 450.000 hectàrees i destinar-hi, cada any, 11.000 hectòmetres cúbics d'aigua del riu. El projecte fou aprovat pel Consell Nacional de l’Aigua al juliol del 2013 amb els únics vots en contra del govern de la Generalitat de Catalunya i d’entitats ecologistes, i pel Govern espanyol al febrer del 2014. Les impugnacions es basaven en què el cabal ecològic fixat pel nou PHN (uns 3.400 hectòmetres cúbics anuals) estaven per sota del mínim per a garantir la sostenibilitat del delta de l’Ebre. A les comarques catalanes de l’Ebre es reprengueren les mobilitzacions, i hom presentà denúncies contra el Pla a la Unió Europea. A instàncies d'aquestes pressions, el govern espanyol emprengué la revisió del pla. Al gener del 2016, el govern del PP en funcions aprovà una nova versió del Pla Hidrològic que preveia per a l'Ebre unes condicions molt similars a l'anterior, cosa que comportà una nova onada de protestes, mobilitzacions i al·legacions a les instàncies europees.