明治時代に入ると政府主導による治水工事が各地で行われたが、その代表的なものに旧内務省による「北上川改修工事事業」がある。北上川は、かつて石巻を貫流して仙台湾へと注いでいたが、度重なる洪水から石巻などの下流地域を守るため、下流域の手前から分流させる工事に着手することとなった。1911年（明治44年）から1934年（昭和9年）までの23年をかけて北上川を登米市付近で派川である追波川を利用した開削工事を実施。旧北上川と新北上川に流れを分け、新北上川を放水路として東の追波湾へ遷させた。旧北上川についても1920年（大正9年）より1932年（昭和7年）まで12年の期間をかけて北上川の分流工事と河川の改修工事を行い、分流堰として鴇波洗堰・脇谷洗堰が建設され、水運確保のための脇谷閘門も設置した。また分流地点より下流には飯野川可動堰が建設され、洪水調節と用水確保が図られる。一方、江戸時代に迫川との合流工事が実施された江合川も、北上川と同様に洪水を分散させるために新江合川を開削。鳴瀬川に合流させる事によって仙台平野の水害を防除することを試みた。水運整備では、野蒜築港の建設に合わせて北上川と鳴瀬川河口を結ぶ北上運河が1882年（明治15年）に竣工した。この他にも仙台湾沿岸で運河の整備構築が行われ、鳴瀬川河口と松島湾の間には東名運河が開削され、松島湾から阿武隈川河口の間では既存の水路が改修されて一続きになり貞山運河となった。こうして、北上川はこれらの運河群を通じて野蒜や塩竈、阿武隈川と結ばれることになった。1960年代後半に仙台港建設の影響で貞山運河の一部は失われ、現在、北上川から運河を通じて結ばれているのは仙台港までである。
川の名前は『日本書紀』に出たが、未だに位置を特定されていない「日高見国」に由来すると言われる。「日高見国の母なる川」という意味で「ひたかみ」と呼ばれたが、のちに転訛して「きたかみ」となり、やがて「北上」と当て字をするようになったと言われている。
第二次世界大戦後の1951年（昭和26年）5月1日、電気事業再編成令に基づき日発東海支店と国策配電会社中部配電を再編成し、発送電と配電を一貫経営する新会社中部電力株式会社が発足した。取締役会長に海東要造、取締役社長に井上五郎がそれぞれ選任され、石川は横山通夫とともに取締役副社長に選ばれた。石川は副社長に就任するとともに、同社電源開発本部長も兼任した。副社長となったのは、井上が中部の電源開発は木曽川開発の実績がある石川に任せたいと考え推薦したためという。電気事業の再編成が行われた当時は全国的に需要が供給を上回る電力不足の状況にあったので、中部電力は発足直後に電源開発本部を設置し、電源開発計画の策定に着手した。1951年10月には「中部電力電源開発の基本計画」を発表し、飛騨川の朝日ダム、大井川の井川ダム・天竜川の佐久間ダムなど大容量貯水池式発電所を中心に5か年で合計92万キロワットを開発するという開発計画を打ち出した。電気事業再編成に続いて翌1952年（昭和27年）9月16日、電源開発促進法に基づく特殊会社として電源開発株式会社が発足。同年10月、中部電力が開発を計画していたが進捗していなかった佐久間ダムを電源開発にて開発することが決定した。12月には佐久間建設所が設置された。かくして電源開発に引き継がれた佐久間ダム建設計画であったが、ダム建設が行われる佐久間地点というのは、石川が福澤桃介の命で1921年に現地入りして調査していた地点で、日発東海支店時代もその開発を主張していた場所でもあった。電源開発の手に渡ったものの、石川は理事待遇の嘱託という形で中部電力副社長在任のまま佐久間建設所長となり、工事の陣頭に立つこととなった。翌1953年（昭和28年）4月、佐久間ダムの本工事が着手された。1953年5月29日付で中部電力副社長を辞任。一方同年6月4日付で電源開発理事に就任した。電源開発に移籍したのは佐久間ダム建設の責任者を外部の人間に任せることに問題視する声が出たためで、中部電力では技術監督の取締役に下がった。同年11月、大規模ダム建設のための技術研究を目的に電源開発・中部電力・関西電力の3社によってアメリカ視察団が編成されると石川は団長となり、自身にとって30年ぶりとなるアメリカ視察を行う。翌1954年（昭和29年）2月帰国。帰国後の3月、渡米中に建設所長事務扱いとして代理を務めていた永田年に佐久間建設所長の座を譲り、本社に移ってそれまで副総裁の進藤武左エ門が兼任していた土木部長に就任した。佐久間ダムはその後1955年（昭和30年）12月よりダムの湛水を順次開始。翌1956年（昭和31年）4月に佐久間発電所が出力25万キロワットにて営業運転を開始し、副ダム完成後の9月からは出力35万キロワットでの運転を始めた。この間の1956年5月29日付で石川は電源開発理事を退任、翌日付で中部電力取締役からも退いた。その3年後の1959年（昭和34年）9月9日、中部電力顧問在任のまま愛知県守山市（現・名古屋市守山区）の自宅で死去した。満72歳没。