В первые дни войны тысячи метростроевцев ушли на фронт. Очень многие оборонительные сооружения вокруг Москвы, Ленинграда, Сталинграда и других городов возводили именно метростроевцы.

Место мужчин заняли женщины. На дюжину работников теперь приходилось по 3–4 мужчины и по 8–9 женщин. Они становились взрывниками, бурильщиками, нагнетальщиками, машинистами подъемов, изолировщиками, крепильщиками, чеканщиками, машинистами электровозов. В бригадах проходчиков было, как правило, четверо мужчин и восемь женщин. 43 метростроевки были удостоены звания Героя Советского Союза.

С мая 1942 года возобновилось строительство третьей очереди. В январе 1943-го открылся Замоскворецкий радиус. Расстояние в 6,5 км между станциями «Площадь Свердлова» («Театральная») и «Автозаводская» поезда проходили, не останавливаясь: станции «Новокузнецкая» и «Павелецкая» еще только строились. В начале 1944-го заработал Покровский радиус до ст. «Измайловская» (ныне «Измайловский парк»), а в мае на нем была открыта «опаздывающая» станция «Электрозаводская». Тогда же, во время войны, в 1943 году было принято решение о строительстве Кольцевой линии, спроектированной еще в 1941 году для разгрузки Центрального пересадочного узла.