С момента начала войны Липецк стал городом тыла, работа предприятий была перестроена на круглосуточную. Металлургические заводы Липецка не прекращали производства. Здесь изготавливали самую различную военную технику и оружие. На НЛМЗ после эвакуации основного коллектива осталось мало рабочих, среди которых были старики и подростки…
До конца июня 1941 года НЛМЗ работал на полную мощность. В августе запасы сырья закончились, доставка кокса и руды с Донбасса прекратилась, а из восточных районов сырье поступало с большими перебоями. Тем не менее, каждый стремился работать за двоих, оказывая помощь фронту увеличением выпуска чугуна.
В 1941 году на НЛМЗ работали 2 доменные печи, теплоэлектроцентраль, железнодорожный, механический, литейный цехи, электроцех, цех водоснабжения, цех автогужевого транспорта. На заводе трудилось 2796 человек. Планировалось строительство еще 2 -х доменных печей, сталелитейного цеха. Осуществлению планов помешала Великая Отечественная война.
Осенью 1941 года фронт приближался к Липецку, обстановка усложнялась. В связи с этим на заводе был создан истребительный отряд для предотвращения возможных диверсий. Его бойцы занимались патрулированием территории в ночное время. В октябре 1941 года правительство приняло решение об эвакуации доменного оборудования, оборудования ТЭЦ, водоснабжения, железнодорожного и механического цехов НЛМЗ в Челябинск.
Прибыли эшелоны с оборудованием к месту назначения на станцию «Шагол» к концу 1941 года. К тому времени фашисты под Москвой были разгромлены, территория области освобождена, и оборудование НЛМЗ было возвращено. Началось восстановление завода.
К июлю 1942 года НЛМЗ был восстановлен и готов к пуску. Но с 7 по 9 июля, связи с наступлением фашистов на Воронеж, была проведена повторная полная эвакуация всего оборудования, материалов и рабочей силы. Всего было вывезено 553 вагона оборудования, 123 вагона – материалов, 55 вагонов – заводского порожняка, и 713 человек работников НЛМЗ.
В основном все оборудование было демонтировано и перевезено на строящийся Челябинский металлургический завод. Новолипчане помогали строить и пускать Челябинский металлургический завод. В январе 1944 года Новолипецкая ТЭЦ в Челябинске дала ток, а в апреле первая домна выдала первый чугун для нужд фронта. После окончания Великой Отечественной войны оборудование НЛМЗ, эвакуированное на Урал, не возвращалось.
После эвакуации в Челябинск и мобилизации работников завода на фронт на НЛМЗ осталось немногим 206 рабочих и 16 инженерно-технических работников, но завод продолжал жить. В канун битвы на Курской дуге НЛМЗ снабжал фронт всем необходимым. В сосновом бору на территории завода разместились базы по ремонту военной техники, склады боеприпасов и продовольствия.
Новолипчане выступили инициаторами оказания помощи населению освобожденных от оккупации районов. В свободное от работы время ими было изготовлено и направлено на освобожденные от врага территории пять вагонов оконных и дверных переплетов, 300 железных печей, кухонных плит и около 1000 ломов и железных лопат.
В 1944 году железнодорожное депо было переоборудовано в сталелитейный цех с отделением чугунного литья. Также станочный парк завода значительно расширился, увеличились мощности по литью чугуна. В этом году производственный план был выполнен на 115%, значительно улучшилось техническое оснащение предприятия, выросло число работающих, перевалив за тысячу.
Победа в Великой Отечественной войне вызвала небывалый трудовой подъем. Даже чугунолитейный цех, который числился в отстающих, перевыполнил полугодовое задание. Коллектив добился лучших результатов среди предприятий города
К осени 1945 -го завершилось строительство цеха металлоконструкций. Было освоено производство стального литья и закончены работы по монтажу электропечи. Количество рабочих и ИТР возросло до 1900 человек.
