Sau Đại thắng mùa Xuân năm 1975, miền Nam hoàn toàn giải phóng, đất nước được thống nhất. Lớp lớp thanh niên bộ đội, thanh niên xung phong Hương Sơn, một thời “xếp bút nghiên theo việc binh đao”, nay đã hoàn thành nhiệm vụ cầm súng, bảo vệ tổ quốc, xuất ngũ trở về địa phương. Trong biết bao mong muốn sau ngày Tổ quốc được độc lập, mong muốn được tiếp tục học tập để xây dựng đất nước “đàng hoàng hơn, to đẹp hơn” là ước nguyện của đông đảo quần chúng nhân dân Hương Sơn. Thể theo nguyện vọng đó, tháng 8 năm 1975, Ủy ban nhân dân tỉnh và Ty giáo dục đào tạo Nghệ Tĩnh có quyết định thành lập loại hình trường cấp III vừa học, vừa làm, trong đó có trường cấp III vừa học vừa làm Cao Thắng ở Hương Sơn.

Huyện ủy, ủy ban nhân dân huyện Hương Sơn hồi đó đã xác định, địa điểm thành lập trường ở Khe Cò (thuộc xã Sơn Lễ). Từ đó trường cấp III vừa học vừa làm Cao Thắng được ra đời.

Trường cấp III vừa học vừa làm Cao Thắng được xác định đóng tại địa điểm Khe Cò (Sơn Lễ) với hai lý do:
Lúc bấy giờ, Nhà nước chưa có điều kiện xây dựng cơ sở mới cho trường, vì vậy, trường sẽ tiếp quản cơ sở vật chất gồm: đất đai, nhà cửa, tiện nghi của đoàn an dưỡng Quân khu IV (đoàn 70). Khe Cò - địa điểm đầu tiên của trường Cao thắng, nằm giữa hai xã Sơn Lễ và Sơn Tiến với diện tích đất đai tương đối rộng, địa hình núi đồi hoang vu kéo dài mãi, liền kề với huyện Thanh Chương (Nghệ An). Đó là điều kiện rất thuận lợi để một trường cấp III vừa học vừa làm Cao Thắng, thực hiện nguyên lý giáo dục của Đảng lúc bấy giờ là “giáo dục kết hợp với lao động sản xuất và hoạt động chính trị ; học đi đôi với hành”, vừa học, vừa trực tiếp làm ra của cải vật chất để phục vụ cho đời sống.

Theo quyết định thành lập trường, đồng chí Lê Bá Thiệu được chỉ định tạm thời giữ chức Bí thư chi bộ trường cho đến khi tổ chức đại hội chi bộ. Chi bộ Cao Thắng lúc đó gồm các đồng chí Lê Bá Thiệu, Đinh Quốc Thuấn, Hà học Quát, Nguyễn Thị Lan, Bùi Ư Tại đã nhanh chóng triển khai ổn định tổ chức, bảo vệ nhà cửa và các tài sản hiện có khi đoàn 70 rút đi hết.
Hội đồng giáo viên buổi ban đầu thành lập trường gồm 34 người, trong đó có 25 giáo viên, chia làm 3 tổ chuyên môn: tổ Tự nhiên, tổ Xã hội và tổ Hành chính. Gồm 3 cán bộ hành chính , 4 cấp dưỡng, 1 y tá, 1 bảo vệ. Theo quyết định của cấp trên, đồng chí Phùng Bá Mỹ – hiệu trưởng, đồng chí Đinh Quốc Thuấn – hiệu phó, đồng chí Bùi Ư Tại – hiệu phó.

Về cơ sở vật chất buổi đầu thành lập trường, nhờ tiếp quản cơ sở của đoàn 70 nên trường đã có một ngôi nhà 3 gian gỗ mít, tứ trụ, chạm trỗ công phu, làm nhà văn phòng, một hội trường rộng rãi có đủ bàn ghế. Nhà trường cũng được tiếp quản trạm thủy điện nhỏ khoảng 10kw, cùng với 29 ngôi nhà gỗ lợp tranh, vách đất, to nhỏ khác nhau. Ngoài ra còn có một sân bóng chuyền, một sân bóng đá, một ao hồ để thả cá nuôi và hệ thống tăng âm, loa máy. Toàn thể giáo viên, học sinh đều ở nhà của quân đội - đẹp, chắc chắn, an toàn; nhà ăn, nhà bếp đầy đủ. Trường quản lý toàn bộ đất trồng sắn của quân đội và một số đất bộ đội vỡ hoang trồng lúa. Trường lúc bấy giờ đã có điện thắp sáng toàn trường cả ngày lẫn đêm. Có được ánh sáng như vậy là nhờ bộ đội của Đoàn 70 đã sáng tạo lắp nhà máy thủy điện nhỏ (10kw) để thắp sáng và sử dụng loa đài. Khi Đoàn 70 rút hết, trường được tiếp quản và cử hai đồng chí giáo viên Vật Lý học tập để quản lý toàn bộ hệ thống thủy điện.

Về công tác tuyển sinh, năm học đầu tiên(1975 – 1976), trường vừa học, vừa làm Cao Thắng tổ chức thi tuyển có gần 400 học sinh dự thi. Thực hiện đúng yêu cầu của Ty giáo dục và đào tạo, nhà trường đã tổ chức thi hai môn Ngữ Văn, Toán và tuyển chọn đúng 200 học sinh. Số lượng học sinh vào trường có xã nhiều, xã ít, nhưng đa số các xã trong huyện như Sơn Lễ, Sơn Tiến, Sơn Tây, Sơn Lĩnh, Sơn Diệm, Sơn Phố, Sơn Trung, Sơn Bằng, Sơn Châu, Sơn Hà, Sơn Thịnh đều có học sinh vào học tại trường. Học sinh đến trường được cấp 15 kg lương thực và một phiếu thực phẩm. Nhà trường phân chia số học sinh tuyển chọn thành bốn lớp 8 (tức lớp 10 ngày nay) ăn ở nội trú theo 4 khu vực, mỗi khu vực có lớp học và nơi ăn, ở cho học sinh lớp đó. Giáo viên cán bộ ở theo một khu vực nhất định.

Sau khi công tác tuyển sinh hoàn thành, nhà trường thông báo học sinh nhập học. Nhà trường giành một tuần lao động phong quang trường lớp, mua sắm bàn ghế, rồi các tổ chức trong nhà trường dần dần được hình thành và lễ khai giảng năm học 1975 – 1976 – lễ khai giảng đầu tiên của trường Cao Thắng được tổ chức vào ngày 10/11/ 1975. Lễ khai giảng được diễn ra trong không khí trang nghiêm mà hân hoan ấm áp. Tai hội đồng có sự tham dự đầy đủ của đại diện cấp huyện và đại diện một số xã trên địa bàn Trường đóng.

Sau lễ khai giảng, nhả trường tổ chức Đại hội chi bộ Đảng lần thứ nhất. Đại hội xác định: kiên trì thực hiện theo mục đích giáo dục của Đảng “Bồi dưỡng thế hệ trẻ thành những người lao động làm chủ đất nước, giác ngộ Xã hội chủ nghĩa, có văn hóa, có kỷ thuật, có sức khỏe, những người phát triển toàn diện để xây dựng xã hội mới” (Văn kiện đại hội Đảng lần thứ 3, tập I, trang 73), coi trọng 5 phương châm giáo dục của Đảng, đặc biệt là phương châm: kết hợp giáo dục tư tưởng, chính trị, đạo đức với giáo dục văn hóa - kỷ thuật, lý luận gắn liền với thực tiễn, học đi đôi với hành.