Строительство нового Ледового дворца началось 2 ноября 2005 года. Мэр Москвы Юрий Лужков заложил в фундамент нового сооружения памятную капсулу.
Строительство закончилось в декабре 2006 года и обошлось столичному бюджету в 2,7 млрд руб; официальное открытие состоялось 15 числа того же месяц и было приурочено к третьему этапу Евротура, прошедшего на этой арене.

Арена, расположенная в восточной части Ходынского поля, вмещает 14 тыс. зрителей. Общая площадь нового спортивного сооружения составляет 57,5 тыс. кв. метров. В дворце разместились две ледовых арены размером 60 на 30 метров. Имеются тренировочные залы, места для отдыха спортсменов и зрителей, кафе и другие объекты. «Ледовый дворец будет предназначен не только для хоккея. Он будет работать как многоаспектный, многофункциональный комплекс Москвы», — сказал Лужков.

В 2007 году в Москве и Мытищах прошли матчи чемпионата мира по хоккею; в «Мегаспорте» были проведены предварительные матчи групп A и D, а также группы E квалификационного раунда. Все матчи плей-офф, в том числе финал и матч за бронзу, прошли так же в «Мегаспорте».
Чемпионат мира по фигурному катанию 2011 года должен был пройти в Японии, но после землетрясения он был перенесён в Москву. 24 марта было решено выбрать «Мегаспорт» как арену для проведения чемпионата мира. Турнир прошёл с 25 апреля по 1 мая 2011 года.

Периодически хоккейные клубы ЦСКА и «Динамо» (Москва) до 2014 г. проводили в «Мегаспорте» отдельные домашние матчи чемпионата КХЛ, а в 2018/2019 ХК Динамо (Москва) провело там половину сезона. Баскетбольный ЦСКА проводит в «Мегаспорте» домашние матчи Евролиги c 2012 года.