Незадолго до нападения фашистов руководители завода, принимая меры к ускорению выпуска боевых машин, установили в кузнечном цехе новый паровой молот. В первые дни войны его ввели в строй. И сразу же резко увеличился выпуск штампованных деталей, но технологи и конструкторы непрерывно совершенствовали технологию, переводя изготовление многих деталей с ковки на литье.
Благодаря совместным усилиям конструкторов, инженеров, мастеров и рабочих производство танков нарастало. Вместо запланированных на август 1941 г. 180 KB завод выпустил 207 машин. Сверхплановые танки немедленно передавались Ленинградскому фронту.
Для участия в отправке военных транспортов с танками на завод часто приезжал секретарь Ленинградского горкома ВКП(б), член Военного совета фронта А. А. Кузнецов и лично проверял не только ход погрузки, но и обученность экипажей. Погрузка танков производилась с полным боевым снаряжением — боекомплектом и заправкой горючим. Все маршевые танковые роты, отправлявшиеся с завода, в любой момент могли вступить в бой с прорвавшимися танками противника.
С приближением линии фронта к городу железнодорожная связь Ленинграда со страной фактически прекратилась. Последний поезд прибыл на Московский вокзал 27 августа. Через два дня из Ленинграда удалось вывести еще два поезда с эвакуированными. Оба состава с большим трудом прошли через станцию Мга, вскоре захваченную вражескими автоматчиками. Началась блокада города, сопровождаемая всевозрастающей активностью немецкой авиации и артиллерийскими обстрелами.
10 сентября 1941 г. массированному авиационному налету подвергся Кировский завод. На его территорию в этот день фашистские летчики сбросили 14 фугасных и 627 зажигательных бомб.
После бомбежки конструкторские бюро завода переместили в подвальное помещение Дома культуры имени И. И. Газа. Но и сюда стали попадать вражеские снаряды, а по ночам фашистские лазутчики сигнальными ракетами указывали своим самолетам заводской Дом культуры как объект для бомбежки.
Директор Кировского завода И. М. Зальцман, вспоминая о тех днях, пишет: «Врезался в память такой эпизод. Светлая ночь. Фашисты бомбят город. Мы, руководители завода, стоим на наблюдательном пункте — на вышке заводоуправления. Вокруг вражеские агенты сигнализируют ракетами, указывая местонахождение завода. Высылаем поисковые группы истребительного батальона, действующего на заводе. Но тут же наблюдаем, как на завод опускается парашют. Спешно направляем еще одну истребительную группу на поиски парашютиста, но… сильнейший взрыв произошел в районе турбинного цеха. Оказалось, что на парашюте немцы сбросили тонную бомбу, которая опустилась на открытый склад металлических изделий. Мощным взрывом взметнуло и выбросило на крышу „турбинки“ семиметровые трубы большого диаметра весом в несколько сот килограммов каждая. Тяжелые детали разлетелись на десятки метров, сметая все на своем пути. Во время этой бомбежки был ранен главный конструктор Ж. Я. Котин. Мелкими осколками разбитого при взрыве стекла Жозефу Яковлевичу поранило голову, повредило глаза, но он остался в строю».
Раненный этим же взрывом заместитель главного конструктора по опытному производству Н. М. Синев рассказал: «Бомба на парашюте упала на штабель труб примерно в 20 метрах от середины фасада здания СКБ-2. При этом получили относительно легкие ранения и контузию находившиеся в здании СКБ главный конструктор Ж. Я. Котин, начальник опытного производства Н. В. Федоров и конструктор Н. И. Бариненков. А девушка-диспетчер ночной смены по имени Жанна лишилась ноги». Самого Н. М. Синева с тяжелым ранением в голову и сильной контузией в бессознательном состоянии отправили в больницу имени Свердлова, а оттуда в октябре 1941 г. самолетом вывезли из блокированного города.
В связи с острейшей необходимостью увеличения производства танков в 1941 г. был образован Наркомат танковой промышленности во главе с В. А. Малышевым. Программа выпуска боевых машин была объявлена мобилизационным планом. К производству тяжелых танков КВ привлекались крупнейшие заводы страны. Выпуск бронелиста для КВ, например, обязали производить Магнитогорский комбинат и Кузнецкий металлургический завод. 17 сентября директор Уралмаша Б. Г. Музруков, где только что началось производство корпусов и башен для танков КВ, получил срочную правительственную телеграмму: «Прошу вас честно и в срок выполнять заказы по поставке корпусов для танка КВ Челябинскому тракторному заводу тчк Сейчас я прошу и надеюсь, что вы выполните долг перед Родиной тчк…»