История музея-заповедника фактически началась в 1970-х годах, когда было принято решение о создании в Южном Приладожье на территории современного Кировского района военно-исторического и мемориального комплекса в зоне прорыва блокады.
В соответствии с этим решением 7 мая 1985 года в мемориальной зоне "Марьино" у Ладожского моста был открыт музей-диорама "Прорыв блокады Ленинграда". На базе диорамы в 1990-м году и был создан музей-заповедник "Прорыв блокады Ленинграда", куда вошли известные мемориальные комплексы "Невский пятачок" и "Синявинские высоты", а также ряд памятников, памятных мест и памятных знаков, посвященных героическим защитникам города на Неве.
В 1988 году в состав музея-заповедника на правах филиала вошел музей "Дорога Жизни" в д. Кобона Кировского района ЛО. В здании музея находилась и экспозиция, посвященная поэту А, Прокофьеву - уроженцу этих мест. В 2010 году музей пострадал от пожара и в настоящее время закрыт.
В 1994 году у музея-заповедника появился выставочный зал в г. Кировск. Здесь же находится музейная администрация.
Основная экспозиция музея - диорама - посвящена операции "Искра" в январе 1943 года. В создании художественного полотна диорамы принимали участие военные консультанты: кандидат исторических наук полковник В.П. Зайцев, полковники в отставке, участники операции "Искра" Д.К. Жеребов и И.И. Соломахин. Консультантом по живописи выступил художественный руководитель Студии военных художников им. М.Б. Грекова народный художник РСФСР полковник М.И. Самсонов. Предметный план диорамы выполнен бригадой ленинградских макетчиков - специалистов объемного проектирования под руководством В.Д. Зайцева.
На художественно-документальном полотне отображены основные события 7-дневных боев (с 12 по 18) за прорыв блокады Ленинграда в январе 1943 г. Они получили наименование "Операция "Искра". Крупным планом показаны действия Ленинградского фронта, форсирующего Неву в районе д. Марьино. На переднем плане действует древо-ледовая танковая переправа, по которой через скованную льдом Неву переправляются тяжелые и средние танки. За Невой - грандиозная панорама сражения, развернувшегося на Шлиссельбургско-Синявинском выступе южнее Ладожского озера. На горизонте от ладожского побережья до рощи "Круглая" ведут упорные бои, пробиваясь навстречу ленинградцам, части и соединения Волховского фронта. В центре диорамы - долгожданная встреча передовых частей Волховского и Ленинградского фронтов в районе рабочих поселков № 1и 5 утром 18 января 1943 г.
На преддиорамной площади размещена совершенно уникальная мемориальная экспозиция боевой техники. В ней находятся редкие образцы танков периода Великой Отечественной войны, принимавшие участие в боевых действиях по прорыву блокады в 1941-1944 гг. Это танки КВ-1, КВ-1с, Т-26 и Т-38, БТ-5, которые были найдены в 2003-2007 годах на территории музея-заповедника - на дне р. Нева в районе Невского пятачка и в болоте подо Мгой. На берегу Невы у опоры Ладожского моста на пьедестале стоит танк-памятник "Прорыв", установленный в этих местах еще в 1967.
К танковой экспозиции примыкает вновь создаваемая экспозиция бронированных огневых точек, собранных с оборонительных рубежей Ленинграда. Она включает надолбы с линии обороны Волховского фронта, бронеползунок, бронедом и превращенную в долговременное укрытие танковую башню.
В выставочном зале регулярно проводятся выставки как из фондов музея-заповедника, так и из фондов музеев Санкт-Петербурга и других городов страны.