Stavba elektrárny, která leží nedaleko bavorského Schweinfurtu, začala v roce 1974. Tlakovodní reaktor začal dodávat elektřinu do sítě v roce 1981. Vláda sociálních demokratů a Zelených pod vedením kancléře Gerharda Schrödera v roce 2002 nařídila odstavení elektrárny ke konci roku 2014.
V roce 2010 však kabinet konzervativců a liberálů vedený kancléřkou Angelou Merkelovou přehodnotil přístup k jaderné energetice a doporučil prodloužení životnosti Grafenrheinfeldu do roku 2028. O rok později však stejná vláda v reakci na havárii japonské jaderné elektrárny Fukušima rozhodla o odklonu Německa od jaderné energetiky a podle harmonogramu postupného odstavování jaderných elektráren měl Grafenrheinfeld zastavit činnost na konci letošního roku.
Provozovatel elektrárny E.ON však rozhodl zastavit provoz zařízení s půlročním předstihem. Reagoval tak na pokles ceny elektřiny na burze, kvůli němuž nebyl další provoz elektrárny rentabilní. Po zastavení provozu Grafenrheinfeldu plánuje E.ON postupné rozebrání elektrárny. Začne s ním v roce 2017 a práce by měly trvat přinejmenším 12 let.
Po odstavení Grafenrheinfeldu provozuje Německo ještě osm jaderných reaktorů. Postupně je chce odstavit do konce roku 2022, jejich výkon mají nahradit obnovitelné zdroje. Odklon od jaderné energetiky však může způsobit v zemi problémy, protože obnovitelné zdroje vyrábějí elektřinu především na severu Německa, zatímco největší spotřeba je na jihu země a elektrické vedení s dostatečnou kapacitou se zatím nepodařilo postavit.