2005年，公司打开了通向国际资本市场的大门：2005年10月，以云南中大盐津发电有限公司为合作平台，引入了新加坡清洁能源基金（fe）的1925万美元股权投资；2006年5月，以白水江梯级电站为合作项目，实现了世界银行集团下属的国际金融公司（ifc）、德国复兴信贷银行集团下属的德国投资与开发有限公司（deg）、法国开发署下属的经济合作促进公司（paoparco）的3500万欧元债权投资，成为国内第一家获得ifc、deg等外资贷款的水电开发企业。
2008年9月，将浙江中大三川水电发展有限公司下属全部水电资产公司进行整合，在云南省昆明市组建了三川能源集团有限公司。
2009年5月，亚洲开发银行（adb）、世界银行国际金融公司（ifc）、新加坡清洁能源基金（fe）战略入股三川能源集团有限公司，成为国内首家、也是迄今唯一一家国际多边合作机构adb和ifc共同投资的私营领域企业。世界顶级战略投资者的加入，对公司内控治理、项目开发建设、环境社会发展等都提出了高于国内标准的要求，大大推动了企业法人治理结构的完善。在adb、ifc的股债双重资金的支持下，收购云南省盈江县泉发水电有限责任公司、盈江县勐弄河三级水电开发有限公司和昆明丰安电力发展有限公司，开发勐弄河梯级和江边等水电站。