Au début du XXème siècle, Etienne Touzé décèle une présence importante de phosphates dans l’île, avec un minerai possédant une teneur en phosphate tri calcique parmi les plus élevées au monde, de 80 à 85%.
Il se présentait sous forme de sables ou de graviers meubles (80% de la production), ou de forme compacte (plus rare). A partir de 1917, Etienne Touzé fonde la Compagnie française des Phosphates d’Océanie (CFPO) qui obtient une concession minière sur toute l’île. Cette exploitation des phosphates de Makatea n’a pas eu d’impact sur le développement de l’atoll. En effet, la CFPO n’a pas investi d’argent dans l’île pour préparer une quelconque reconversion post-exploitation, ni au niveau social et culturel, ni au niveau environnemental ou économique. Elle a exploité des ressources naturelles sans considérer les impacts humains et environnementaux.
Le démarrage des extractions a réellement commencé en 1911 avec l’arrivée de travailleurs Japonais, Chinois et essentiellement Vietnamiens. L’effectif asiatique représentait les deux tiers des manœuvres. Le recrutement de main d’œuvre fut une contrainte pour l’exploitation car la population locale polynésienne ne souhaitait pas travailler avec la CFPO au départ. Pendant la deuxième guerre mondiale les tendances s’inversèrent. La CFPO embaucha des Polynésiens des Iles Cook, puis des Australes. Les asiatiques repartirent, laissant place aux Polynésiens. Pendant un demi-siècle, les phosphates, avec le coprah, ont été au premier rang des exportations du pays. Les revenus étaient de 400 000 millions de F CFP de l’époque. Cette expérience du CFPO a apporté en Polynésie Française un mode de travail industriel et a formé des ouvriers qualifiés.
L’arrivée des familles des ouvriers sur l’île changea considérablement son paysage. En 1960, on comptait 3 000 habitants, dont 700 employés de CFPO (pour 35 familles). Makatea était alors l’île la plus habitée des Tuamotu. Dès 1962, la fin des activités est annoncée car le cours mondial du phosphate est en baisse ; les banques anglaises se sont retirées du capital du CFPO, et les relations entre la Compagnie et l’administration Polynésienne sont exécrables. L’exploitation du phosphate de Makatea cessera très brusquement en octobre 1966, dans l’indifférence générale. En trois semaines, Makatea, poumon économique de la Polynésie française pendant toute la première moitié du XXème siècle, est vidée.
L’île n’a toujours pas été réhabilitée à ce jour, et demeure dans un état de friche industrielle à l’abandon.