Начавшаяся в 1941 году Великая Отечественная война потребовала от советского народа напряжения всех сил для борьбы с вторгшимися на нашу землю фашистскими захватчиками. Вся промышленность перешла на обслуживание нужд обороны страны. Тульские предприятия немедленно приступили к напряженной работе по поставке Советской Армии вооружения. Несмотря на мобилизацию в армию значительной части рабочих, уровень производства в отраслях, не связанных с обслуживанием нужд обороны страны, почти не снизился, а убыль рабочей силы в них компенсировалась притоком новых кадров за счет неработавших ранее членов семей.
К концу октября 1941 года большая часть территории Тульской области оказалась занятой немецко-фашистскими оккупантами. Тула была блокирована почти со всех сторон. Но в славный город оружейников и металлистов враг не смог войти. Все население города по призыву городской партийной организации встало на оборону. В течение 45 дней Тула была почти в полном кольце осады, подвергаясь артиллерийскому и минометному обстрелу и воздушным налетам вражеской авиации. Боевые части Советской Армии и Тульский рабочий полк вели ожесточенную борьбу с врагом на подступах к городу. Многочисленные партизанско-диверсионные группы наносили удары по тылам врага.
А на тульских заводах (большая часть оборудования которых была еще ранее эвакуирована), создавались производственно-ремонтные группы рабочих, которые, используя оставшееся оборудование, выполняли срочные заказы фронта. В декабре 1941 года враг под ударами Красной Армии начал отступление на юг. Осада Тулы прекратилась. Жизнь в городе начала входить в нормальную колею.
Урон, нанесенный немецко-фашистскими захватчиками народному хозяйству области за три месяца оккупации, был огромным. Была по существу уничтожена угольная промышленность, пострадали все предприятия других отраслей производства: разрушены доменные печи на металлургических заводах, сожжены рабочие поселки. Были замучены и расстреляны тысячи советских людей.
Восстановительные работы на территории Тульской области начались немедленно после изгнания оккупантов. Ценой героических усилий советских людей, с помощью трудящихся Тулы угольная промышленность Подмосковного бассейна была восстановлена. В августе 1942 года добыча топлива уже достигла довоенного уровня. Были построены новые угольные шахты под Тулой на Скуратовском месторождении. Из развалин вновь поднялись шахтерские поселки.
Восстановление других отраслей промышленности проходило гораздо медленнее. Металлургические заводы Тулы, возобновившие работу с марта 1942 года, были полностью восстановлены только в 1944 году. Местная промышленность и промкооперация возобновили свою деятельность по окончании блокады города, но лишь к 1945 году они достигли довоенного уровня объема производства. Другие промышленные предприятия также приступили уже с января 1942 года к продолжению своей производственной деятельности, но полностью достигли довоенного уровня выпуска продукции к 1946 - 1948 гг., т. е. уже в период четвертой пятилетки.
Помимо трудностей материально-технического снабжения, развитие тульской промышленности тормозилось в эти годы недостатком в квалифицированных кадрах. Эта проблема была разрешена путем широко развернутого технического обучения рабочих на специальных курсах, в ремесленных училищах и школах ФЗО. Приобрело размах бригадное и индивидуальное обучение на предприятиях.
Восстановление и дальнейшее развитие тульской промышленности в послевоенный период сопровождались значительными реконструктивными и структурными изменениями. Тульские заводы, в годы войны производившие военно-промышленную продукцию, перешли на выпуск мирной продукции: металлорежущих станков, ватермашин, сложных чулочных автоматов, охотничьих и спортивных ружей, самоходных зерноуборочных комбайнов, отопительных котлов и вентиляторов, предметов бытового назначения (самоваров, стиральных и швейных машин, мотороллеров), шахтного оборудования и санитарно-технической арматуры, путевых агрегатов для железнодорожного транспорта, торфодобывающих машин и многого другого.
При значительном росте объема производства на предприятиях шло совершенствование технологического процесса и внедрение новой техники.
На Новотульском металлургическом заводе создавались новые агрегаты, осуществлялась дальнейшая механизация производства, была построена домна новейшей конструкции, работающая на обогащенном кислородном дутье, созданы новые цехи - железных порошков и опытный сталеплавильный. На Косогорском металлургическом заводе был построен цех фитингов (соединительных фасонных частей для трубопроводов), увеличилось производство цемента. Значительно возросла в Тульской области сфера обслуживания металлургии: добыча руды в Дедиловском районе и флюсового известняка в Ленинском районе, производство огнеупоров на Щекинском и Новомосковском шамотных заводах.