La décision d'installer une fonderie de plomb à Couëron date de 1860 à l'initiative de Paul Bontoux et Richard Taylor. Les travaux démarrent en 1861 en amont du bourg, au lieu-dit la Canche, sur lequel les frères Crucy avait déjà établi au début du XIXe siècle un chantier de construction navale. Appelée « Fonderies et laminoirs de Couëron », l'usine était destinée au traitement des minerais de plomb argentifère selon la méthode anglaise des fours à réverbère. Conformément au décret impérial du 7 janvier 1863, « la consistance de cette usine est et demeure fixé ainsi qu'il suit : sept fours à réverbère ; un four à manche ; quinze chaudières Pattinson ; un four de coupellation ; les appareils de soufflerie et de compression nécessaires au roulement de l'usine ». L'article 2 souligne également que « les permissionnaires seront tenus de diriger les fumées et vapeurs de leur usine dans une cheminée établie sur le coteau voisin et élevée de 40 mètres au moins au-dessus du sol qui lui sert de base ». Les principaux bâtiments de production s'organise alors autour d'une seule cour, formant un plan en U ouvert sur la Loire. En 1867, l'usine traite près de 3 000 tonnes de minerais et produit annuellement environ 700 kilos d'argent et 2 000 tonnes de plomb.

Afin de renforcer les espaces rivulaires destinés au déchargement des matières premières acheminées par voie d'eau, les propriétaires de l'usine demande en 1874 la construction de perrés devant l'usine. L'administration des Ponts et Chaussées accepte de prendre en charge les travaux à condition que les remblais en arrière soient exécutés par les propriétaires de l'usine, selon la décision préfectorale du 19 septembre 1874. Cette chaussée de quai deviendra ensuite une propriété publique, tout en étant toujours entretenue par les soins et aux frais de l'usine.

En plus de la fonderie de plomb, la production se diversifie à la fin des années 1870 vers les opérations de traitement et de transformation des minerais de cuivre. Ainsi, entre 1876 et 1880, le site de production, employant alors 350 ouvriers, est considérablement agrandi, avec notamment la construction de la tour à plomb et de nouveaux ateliers de laminage. Les nouveaux édifices s'étendent à l'est de la première usine. En 1879, la Compagnie des mines de Pontgibaud fusionne avec l'établissement industriel de Couëron. En 1890, le bulletin de la Société de l'industrie minérale mentionne l'usine de Couëron en précisant qu'elle possède « les fours le plus perfectionnés pour le grillage, la réduction, l'affinage des plombs aigres et le traitement des sous-produits ».

Au tournant des XIXe et XXe siècles, les dirigeants de l'usine poursuivent le processus de diversification des activités de production. Aussi en 1895, la société Pontgibaud envisage de prolonger le site de Couëron une nouvelle fois vers l'est où le terrain lui appartient et demande à l'Administration le prolongement du mur de soutènement des quais. L'intervention des Ponts et Chaussées apparaît alors motivée par l'intérêt de ces perrés à construire qui "constitueraient une rectification et une défense de rive intéressante pour l'entretien du chenal de navigation. De plus, l'usine occupe une population ouvrière nombreuse et donne lieu à un trafic maritime important que le Service de la navigation a pour mission de développer". Comme en 1874, la demande est acceptée à condition que la société s'engage à fournir les remblais nécessaires en arrière des perrés projetés, et de renoncer à tout droit de propriété sur le terre-plein, tout en entretenant par ses soins et à ses frais la nouvelle chaussée.

Le développement de l'usine se poursuit durant les premières décennies du XXe siècle. Le site de Couëron traite plus des trois quarts du plomb produit en France. Jusqu'en 1928, les minerais de plomb traités viennent principalement de la mine de Pont-Péan dans le département voisin d'Ille-et-Vilaine et de Sardaigne, le reste provenant d'Espagne pour les plombs argentifères. Ensuite l'usine a fait appel à des minerais en provenance du Pérou (60%), d'Algérie (20%) et de Yougoslavie (20%). Pourtant face à la concurrence étrangère, la fonderie de plomb est arrêtée dès 1937 puis remise temporairement en marche à partir d'avril 1940. Durant la Seconde Guerre mondiale, les minerais de plomb traités provenaient du Maroc, du Congo, du Pérou et d'Argentine. Pour le traitement du cuivre, l'usine utilisa surtout des barres en provenance du Chili, du Canada, d'Australie et du Cap.

A la suite du conflit, un rapport de l'ingénieur subdivisionnaire des mines en date du 26 mai 1948 fait état du délabrement des bâtiments et du matériel de la fonderie de plomb. Les travaux d'urgence consistent notamment à mettre hors-d'eau le matériel subsistant par la réfection des charpentes métalliques et de leur couverture. Jusqu'aux années 1950 la fonderie produit essentiellement du plomb marchand sous forme de « saumons » de 50 kg. Environ 35% de ce plomb marchand est transformé en plomb ouvré sous forme de tables de plomb, tuyaux et plombs de chasse. L'usine produit également des marchandises issues de la transformation des métaux cuivreux (feuilles de laiton et de cuivre, fils et câbles de cuivre, barres de laiton et de cuivre.

La situation économique de l'après-guerre relance l'activité de l'usine, notamment pour répondre aux besoins de la reconstruction. Le site de Couëron fusionne avec le Compagnie Française des Métaux qui deviendra Tréfimétaux en 1964. La situation financière de l'usine continue de se dégrader jusqu'aux années 1980. Elle ferme définitivement ses portes en 1988.

L'usine connu trois principaux types de clients. D'abord l'administration militaire avec les services de la guerre, le service des poudres et les services de la Marine nationale. Puis les administrations civiles publiques comprenant notamment les services des PTT et de la radiodiffusion, ainsi que la Société nationale des chemins de fer. Enfin, une clientèle privée agissant dans les domaines du génie civil, de l'industrie chimique, de la chaudronnerie, ou encore de l'électrification des moyens de transport.

Au début des années 2000, la commune de Couëron entreprend la réhabilitation d'une partie du site industriel. Le bâti réhabilité accueille désormais des activités culturelles, administratives, syndicales et associatives.