De Volmolen was in zijn tijd een onderdeel van de Vaalser lakenindustrie. De afstand om het laken met paard en wagen van Vaals naar Epen en terug te vervoeren, was voor de fabrikanten geen belemmering. De ligging van de molen op de Geul had namelijk het voordeel, dat er veel water beschikbaar was. De mogelijkheden om te vollen waren in de omgeving van Vaals beperkt. In de Franse Tijd maakte de molen deel uit van de lakenfabriek van Charles de Clermont. Zijn vader Johann Arnold von Clermont had de lakenfabriek van Aken naar Vaals verplaatst, waar de fabriek zich ontwikkelde tot een omvangrijke lakenindustrie. Tijdens het bewind van Napoleon gingen belangrijke exportlanden verloren, waardoor Clermonts lakenindustrie over haar hoogtepunt heen raakte en tenslotte zelfs ophield te bestaan.
Op 18 juli 1834 kwam de molen, die toen een tijd buiten werking was geweest, in het bezit van de fabrikant Johann Wilhelm Kannengiesser. Hij breidde de molen in 1836 uit met een wolspinnerij, waarvoor de machines uit zijn spinnerij in Düren (Pruisen) werden overgebracht.
Het gebouw van breuksteen, zoals we dat nu kennen, dateert mogelijk uit die tijd met de aanzet naar een vleugel. In de periode daarna vonden er 33 personen werk. Kannengiesser stierf echter reeds in 1836, maar zijn weduwe zette het bedrijf nog vele jaren voort, totdat haar oudste zoon Wilhelm de leiding kon overnemen. Aan de molen liet zij nog een lakenfabriek bouwen; Wilhelm voegde er later nog een dekenfabriek en een kunstwolmolen aantoe. In het midden van de vorige eeuw bestond het complex uit een groot molengebouw langs de Geul met twee ruime verdiepingen, een grote fabrieksvleugel die met de kop op de molen aansloot en tot het einde van de perceelsgrens doorliep en een aantal bijgebouwen. De drijfkracht werd geleverd door een ijzeren middenslagrad met een middellijn van 3,71 m. en een breedte van 2,74 m.
In 1867 brandde het bedrijf af. De fabriek werd daarna niet meer door Kannengiesser gebruikt. Twee jaar later had de firma Coumont en Paulus de molen als spinnerij en vollerij in gebruik; in 1870 brandde ook dit bedrijf af, waarna de zaak werd verkocht: een (afgebrand) fabrieksgebouw met woning, pachterswoning, schuur, stallen en verdere gebouwen, plaats, tuin, boomgaard, waterstroom en weg. De hoogst biedende was Jan Hubert Lintzen, brouwer en brouwmeester, woonachtig in (het Limburgse) Mechelen, die in opdracht van Jan Lodewijk Hoeberechts, koopman in Maastricht, handelde. Hoeberechts liet de volmolen ombouwen tot graanmolen en werkplaats, de fabrieksvleugel liet hij afbreken. Door het dichtmetselen van ramen en gebouwaansluitingen met baksteen ontstonden nogal opvallende afwijkingen in de fraaie gevels van breuksteen. Door deze ombouw tot graanmolen kwam er een einde aan de Eper textielnijverheid.
Eén van de nazaten Hoeberechts verkocht de molen op 19 november 1921 aan Joseph Hubert Brauers. Deze liet in de jaren 1928 en 1947 enige verbouwingen uitvoeren. Na 1945 was de graanmolen van ondergeschikt belang: de familie Brauers legde zich voornamelijk op de veehouderij toe.
De molen ligt op een zijtak van de Geul, die zich ongeveer 220 m. bovenstrooms uit de linkeroever afsplitst. In de Geul lag een verdeelwerk met vier sluizen, dat in de winter van 1922-1923 tijdens hoogwater werd weggeslagen, en daarna werd vervangen door een vaste overlaat en een sluis met twee openingen. In 1928 werd het waterrad, dat een middellijn van 3,57 m. en een breedte van 1,65 m. had, vervangen door een Francisturbine, geleverd door de Machinefabriek en IJzergieterij P. Konings uit Swalmen. De turbine werd in de molentak geplaatst en voorzien van een gemetselde ombouw met lessenaarsdak. Het maalwerk werd geleverd door de Ateliers de Construction L. Michel-Simonis uit Jupille bij Luik. De maalstoel bestond uit gietijzeren kolommen en had twee koppel 16der stenen, die met riemen werden aangedreven. Op elke steenspil bevond zich een vrijdraaiende riemschijf, die aan de onderzijde was voorzien van een helft van een klauwkoppeling. De andere helft van deze koppeling was over een inlegspie op de steenspil in hoogte schuifbaar, om de loper in of uit het werk te zetten. Op de vertikale turbine-as bevonden zich twee riemschijven, elk voorzien van een riem die naar een riemschijf op de steenspil liep.
Op 30 juni 1973 brak brand uit in de - toen al meer dan twintig jaar buiten werking zijnde - molen. De zolder werd op dat moment gebruikt voor de opslag van hooi; hooibroei lijkt dan ook de oorzaak van de brand te zijn geweest.
Ten tijde van de brand waren er al plannen om de molen te restaureren. Eigenaar Brauers voelde daarvoor en zag zich daarin gesteund door de toenmalige burgemeester van Wittem, J.J.M. Ficq. De brand van 1973 heeft dit alles versneld.
Ondertussen was duidelijk geworden dat de turbine door de langdurige stilstand en verzanding onbruikbaar was geworden. Bovendien had de brand het gang- en maalwerk vrijwel verwoest en vervangende onderdelen waren niet beschikbaar.
De restauratie van De Volmolen werd opgedragen aan het Bouw- en Aannemingsbedrijf Vic. Laudy te Sittard. In het kader van het Monumentenjaar 1975 schonk de directie van de Maatschappij Onroerend Goed Oranje-Nassaumijnen te Heerlen, eigenaresse van de voormalige Eikendermolen in Heerlen, het complete gangwerk en de maalstoel van die molen.
Door gebruikmaking van het gangwerk van de Eikendermolen was het noodzakelijk weer een waterrad toe te passen, een turbine was niet realiseerbaar. Het rad met de as en de coulissenbak voor de watertoevoer naar de schoepen werden geleverd door de Machinefabriek Konings uit Swalmen. Het werd een middenslagrad met een middellijn van 5,50 m. en een breedte van 1,75 m., voorzien van een krop. Onder normale condities treedt het water door een of meergebogen coulisse-openingen, te beginnen met de bovenste, op de geprofileerde schoepen van het waterrad. Is er zeer weinig water, dan kan het rad ook als onderslagrad werken door het openen van een paar kanalen in de voet van de betonnen krop. Deze kanalen kunnen tevens als spuikanalen dienst doen. Naast het waterrad werd ook de afslagtak vernieuwd. Een koppel 16der rogge- en eenzelfde koppel tarwestenen werden geleverd door de firma Rutgers uit Wageningen.
Op 10 maart 1977 stelde oud-landbouwcommissaris van de E.E.G. ir. P. Lardinois de molen feestelijk in bedrijf. Bij deze gelegenheid onthulde men een gedenksteen ter nagedachtenis aan de weduwe Brauers-Thywissen, de eigenaresse, die tijdens de restauratie overleed.
Aldus stond hier een watermolen, veel fraaier dan De Volmolen daarvoor in vermoedelijk meer dan 100 jaar was geweest.
Om de molen voor de toekomst veilig te stellen, droeg de familie Brauers hem over aan de Vereniging tot Behoud van Natuurmonumenten in Nederland, die nog twee andere objecten in het Geuldal in eigendom verwierf.
Voor de exploitatie werd de Stichting De Volmolen Epen opgericht, een initiatief van J.J.M. Ficq, die met de Stichting Het Echte Bakkersgilde een contract afsloot voor de levering van tarwemeel aan Limburgse bakkers die bij deze stichting zijn aangesloten. In Jacques Vrehen uit Wittem, die bij zijn schoonvader op de Wittemmermolen het vak had geleerd, vond de stichting een toegewijd molenaar. In de loop der jaren werd de inrichting uitgebreid met grondstoffensilo's, een graanreiniger, transportschroeven, tarwepletter en meelafzuiging op de maalstenen. Opvolgers van Vrehen waren A.G. Kroonen en Leon de Vries.
Aan deze bedrijvigheid kwam in september 1994 een einde: commercieel gezien was het niet meer rendabel. In 1992 waren de grenzen met onze buurlanden opengegaan, waarna het makkelijk voor Duitsland werd, hun goedkopere meel op onze markt te dumpen, aangezien zij een grote overcapaciteit aan meel hadden. In die tijd werden er ook verschillende bakkerijen overgenomen door jongere bakkers en er moest dus op het geld gelet worden. Dus er werd meer en ook goedkoper meel van de meelfabrieken ingekocht. Dit was de hoofdreden dat de molen als commercieel bedrijf moest stoppen.
Thans draait de molen regelmatig op zaterdagen. Graan wordt er nog gemalen als veevoer voor boerderij Huntjens te Schin op Geul. Sinds eind 2009 wekt de molen ook groene stroom op.
Sinds juli 2024 is een authentieke vollenbank aanwezig; deze kan op waterkracht en elektrisch worden aangedreven.
Eind 2019 heeft het Waterschap Limburg hier een vistrap aangelegd: de molen belemmerde de visoptrek in de Geul. Dit alles volgens de nieuwste inzichten op het gebied van vismigratie en vispassages. Door de aanleg van deze vispassage zijn het bovenstroomse en benedenstroomse beekdeel met elkaar verbonden en kunnen optrekkende vissen de Volmolen passeren. Met deze vispassage is het leefgebied van een aantal vissoorten vergroot en kan de populatie toenemen. De elrits en de beekdonderpad zijn in Nederland zeer zeldzaam. Zij profiteren hier zeker van, de Geul is hun belangrijkste leefgebied.
Een opmerkelijk detail nog: het waterrad staat niet loodrecht, maar enigszins schuin ten opzichte van het molengebouw. De Francisturbine, van 1928 tot 1973 in deze molen aanwezig, wordt los naast de molen op de binnenplaats bewaard.
