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.

Dựa trên những quan điểm của Đảng về giáo dục, dựa trên những yếu tố thuận lợi và khó khăn buổi ban đầu thành lập trường, Nghị quyết Đại hội nêu các mục tiêu cụ thể:

Về giáo dục đạo đức, lối sống: 100% học sinh xếp hạnh kiểm tốt và khá, cán bộ giáo viên đạt lao động tiên tiến.
Về chất lượng văn hóa: 100% học sinh được lên lớp, 20% học sinh tiên tiến, có nhiều học sinh khá, giỏi
Về lao động sản xuất: hướng tới đạt 20% tự túc lương thực, tự túc 100% rau ăn hàng ngày, chăn thả 10 đến 20 con bò, 10 con lợn, 1000 con cá nuôi, sản xuất 2 ha lúa, 3 ha khoai; tham gia trồng rừng với đội lâm nghiệp đóng gần trường, lấy tiền mua sắm đủ bàn ghế giáo viên, học sinh. Lao động sản xuất là một mục tiêu quan trọng nói lên bản chất của nhà trường “vừa học, vừa làm”.
Toàn trường phấn đấu tốt để đạt mục tiêu trường tiên tiến. Tiếp sau Đại hội chi bộ, là Đại hội công nhân viên chức nhà trường và Đại hội các đoàn thể được tổ chức và hoàn thiện bộ máy lãnh đạo trong nhà trường với kết quả: đồng chí Hà Học Quát – Thư ký công đoàn, đồng chí Nguyễn Xuân – Bí thư đoàn trường.

Nhà trường cấp III vừa học vừa làm Cao Thắng đã được đi vào ổn định. Với 10 điều nội quy và sự quản lý chặt chẽ của giáo viên, nhà trường xiết chặt kỉ cương, nhưng đầy tình thương và trách nhiệm, nên việc học tập của học sinh đi vào nề nếp, ổn định ngay từ những tháng đầu năm. Tính tùy tiện, tự do vô kỉ luật của học sinh nội trú dần được loại bỏ.

Với những nỗ lực to lớn của cả thầy và trò, trường cấp III vừa học vừa làm Cao Thắng đã vượt qua muôn vàn khó khăn của buổi đầu trường mới thành lập, với quyết tâm hoàn thành nhiệm vụ được giao, quyết tâm chăm chỉ học tập, rèn luyện trong khó khăn thử thách, nên kết quả học tập cuối năm học 1975 – 1976 đạt theo Nghị quyết Đại hội Chi bộ đề ra và đã có học sinh giỏi Tỉnh về các môn Thể dục; Kết quả về lao động sản xuất cuối năm học đạt được chỉ tiêu đề ra ban đầu, trường đã tự túc được rau xanh, bầu bí, thu hoạch hàng tấn khoai, lúa, nhiều kg cá, giúp nhà bếp cải thiện bữa ăn hàng ngày, có thêm nguồn quỹ mua sắm đủ bàn ghế học sinh.

Những kết quả thu được của năm học đầu tiên có ý nghĩa đặc biệt quan trọng cho sự phát triển của nhà trường trong các năm tiếp theo.
Sang năm học mới, nhà trường tuyển thêm 4 lớp 8, đội ngũ giáo viên có sự thay đổi ở cấp độ lãnh đạo: Thầy Đinh Quốc Thuấn được Ty giáo dục Nghệ Tĩnh giao quyền Hiệu trưởng. Đồng thời nhà trường có thêm nhiều giáo viên mới và có thêm nhiều khởi sắc.
Nhưng mọi việc không được thuận lợi khi bước sang năm học 1977 – 1978, và nhà trường gặp phải nhiều khó khăn thử thách. Trước hết là khó khăn về nguồn điện. Trạm thủy điẹn không được duy trì. Không có điện, mọi sinh hoạt của nhà trường, của giáo viên, học sinh gặp nhiều phiền phức khi trở lại dùng ngọn đèn dầu. Đã thế, khó khăn chồng chất khó khăn khi Huyện thôi cấp gạo cho học sinh, vì vậy hàng tháng học sinh phải nộp gạo cho nhà trường. Nhưng cũng trong thời điểm này, trường cấp III vừa học, vừa làm Cao Thắng nhận quyết định mới của cấp trên: Trong 3 tháng hè năm 1978 nhà trường di chuyển đến địa điểm mới, nơi trường cấp I cũ, xã Sơn Tây.