22 июня 1941 года началась Великая Отечественная Война.

В этот же день по распоряжению Наркомата путей сообщения, начались первоочередные работы по мобилизационным планам.

Командный состав и некоторые работники были переведены на казарменное положение. На оборудованном командном пункте круглосуточно дежурили руководящие работники.

На некоторых станциях метро разместились военные и государственные учреждения. На станции "Кировская" находились отделы Генерального штаба Красной Армии. Поезда там не останавливались, перрон отгородили от путей высокой фанерной стеной.

Срочно начались работы по усилению отдельных сооружений, монтировались устройства герметизации и оборудовались дополнительные санитарно-технические установки.

С первых же дней войны более 30 процентов работников метрополитена ушли в действующую армию, истребительные батальоны и народное ополчение. Многие из них, имея на руках удостоверение об отсрочке от призыва в армиию, уходили добровольцами. Буквально на второй день войны начались работы в мастерских метро, которые могли хоть в какой-то мере помочь Kpacнoй Аpмии.

22 июля 1941 года в Москве впервые прозвучала настоящая воздушная тревога: вражеская авиация совершила налет на советскую столицу. Имея опыт при объявлении учебных воздушных тревог, работники метро успешно справились с задачей по укрытию населения: на платформах станций разместились женщины и дети, инвалиды и престарелые, для них были расставлены лежаки и кроватки-раскладушки, были использованы также пути, на которых уложили деревянные щиты. Позаботились и о питьевой воде, в вагонах, стоявших на станциях, оборудовали медицинские пункты.

Первый налет гитлеровской авиации оказался особенно сильным. Он нанес повреждения некоторым объектам метрополитена.

Утром 16 октября поступил приказ Л.М. Кагановича " .Метрополитен закрыть. Подготовить за три часа предложения по его уничтожению, разрушить объекты любым способом .".

Днем приказ отменили, метро было разминировано, и в 18 часов 45 минут началось движение от "Сокольников" до "Парка культуры".

Горьковско-Замоскворецкая линия была открыта только следующим утром, так как там уже успели частично демонтировать эскалаторы.

Когда угроза воздушного нападения стала повседневной, Московский метрополитен был переведен на другой режим работы: с 18 часов, не дожидаясь сигнала "Воздушная тревога!", прекращалось движение поездов и население укрывалось на ночное время.

Москвичи так привыкли к этому режиму, что заблаговременно за час-полтора у вестибюлей выстраивались очереди людей с чемоданами и узлами, с нетерпением ожидающих, когда можно будет спуститься на станции и отдохнуть в безопасном месте. Только осенью 1941 года Московский метрополитен оказывал убежище полумиллиону москвичей за сутки. На станциях сумели организовать продажу вечером молока (в бутылочках) и белого хлеба для детей. Были смонтированы специальные фонтанчики с питьевой водой.

За время воздушных тревог в Московском метрополитене родилось 150 новых жителей столицы.

Здесь можно было получить питание, врачебную помощь, имелись передвижные библиотеки, демонстрировались кинокартины и пр. В период интенсивных налетов на Москву пятнадцать миллионов человек нашли в метрополитене надежное укрытие от вражеских бомб. В условиях военного времени первостепенное значение имела вентиляция в тоннелях и на станциях. От нее зависело физическое состояние десятков тысяч людей.

При воздушных налетах на поверхности у вентиляционных киосков выставлялись посты. Они имели телефонную связь с командным пунктом сантехники. По сообщению дежурных принимались меры к тушению пожаров, возникавших вблизи вентиляционных киосков из-за сброшенных "зажигалок".

Однако как только реальная опасность захвата перестала угрожать Столице, работы по строительству метрополитена продолжились.

1 января 1943 года вступила в эксплуатацию линия от станции "Площадь Свердлова" (ныне "Театральная" до станции "Завод имени Сталина" (ныне "Автозаводская"), протяженностью 6,2 км. На линии так же построены станции "Новокузнецкая" и "Павелецкая".

18 января 1944 года открыт участок от станции "Курская" до станции "Измайловская"(сейчас "Измайловский Парк") со станциями "Бауманская", "Электрозаводская" и "Сталинская"(сейчас "Семеновская"), протяженностью 7,1 км.