К концу XIX века в Сергиевском начинает развиваться промышленность. На реке Локне князья Гагарины строят крахмальный завод, около 1885 года на северном берегу реки Плавы возводится железоделательный завод Мингардта, который в советский период значительно расширил своё производство и стал ведущим предприятием района — ОАО «Плавский машиностроительный завод „Смычка“», ныне завод «Плава».
6 мая 1924 года село становится центром Сергиевского района Крапивенского уезда Тульской губернии.
22 февраля 1926 года село Сергиевское переименовано в город Плавск, а Сергиевский район — в Плавский; однако уже 6 сентября этого же года город Плавск вновь преобразован в сельское поселение Плавское.
20 августа 1935 года село Плавское преобразовано в рабочий посёлок Плавск.
10 мая 1949 года Плавску возвращен статус города.
После Великой Отечественной войны в 1951 году вошёл в строй Плавский спиртовой завод, в 1971 году — авторемонтный завод.
В 1986 году Плавск сильно пострадал от радиоактивного заражения после Чернобыльской катастрофы.
С 2006 года Плавск образует муниципальное образование (городское поселение) «город Плавск».
