Его роль колоссально возросла. Он стал поставлять 9% всей выпускаемой в стране стали, включая изделия военной техники. «Красный Октябрь» был одним из немногих заводов качественных сталей, освоившим еще до войны выпуск различных марок углеродистого и легированного металла, спрос на который колоссально вырос в военное время.
Для выполнения поступивших в большом количестве заказов на военную продукцию, завод в первые же дни войны приступил к выполнению крупных мероприятий по модернизации и расширению цехов, по размещению по цехам заказов и кооперированию их в работе. Организация перехода завода на военные рельсы велась круглосуточно под руководством директора завода Матвеева Петра Васильевича и главного инженера Матевосяна Паруйра Апетнаковича.
Создаются новые цеха. На базе ремонтно-котельного цеха был образован специальный цех № 9, производящий раскрой и сварку корпусов легких танков «Т-60». Начальник цеха т.Приказчиков. В цехе № 20, возникшим путем объединения термических отделений листопрокатного и листоотделочного цехов осуществляется термообработка и испытание деталей корпуса танка «Т-60» и бронещитов для 45-миллиметровых орудий. Контроль производства и качества броневой стали осуществляет вновь созданный на заводе особый отдел «100». Отдел укомплектован первоклассными специалистами: сталеплавильщиками-женщинами Лапшовой Марией Петровной (с 1960 года Герой Социалистического Труда), Злобиной Клавдией Сергеевной и прокатчиками: П.Н.Пащенко, Мозговой А.И. и другими.
Из пролета ремонтно-котельного цеха был создан цех № 5. Его работники, возглавляемые Мартисовым Леонидом Дмитриевичем изобретают новый способ штамповки боеприпасов. Это позволяет увеличить их производство вдвое. Уже к августу 1941 года стальное сердце Сталинграда металлургический завод полностью перестраивается на военный лад. Преодолевая огромные трудности, вызванные войной, завод выпускает почти 2 415 тонн стали сверх плана. Такой рекордный результат стал возможен благодаря скоростным плавкам (более 30% всех плавок). Это движение получило на заводе название Королёвского в честь сталевара печи № 10 Королёва М.А., давшего плавку за рекордно короткое время – пять часов сорок минут.
С 1 сентября 1941 г. цех № 10 (образованный из кузницы) стал выдавать корпуса мин типа «клин» и «бутылка» (начальник цеха Рыков Ф.И.). Благодаря внедрению рационализаторских предложений, уплотнению рабочего времени, хорошей подготовки кадров цех справлялся даже с повышенным планом. Кроме этого увеличению производства способствовало развернувшееся социалистическое соревнование между цехами № 1,5 и 10, производящими снаряды.
Цех №1(возникший в 1914 году, как «шрапнельный», позднее переименованный в цех «стальных отливок» в войну стал называться цех №1), наряду с основными видами боеприпасов: бронебойных и дистанционных снарядов, изготовляет исключительно сложные приспособления для минометов, а также налаживают выпуск и ремонт малых минометов. В ноябре 1941 года приступает к производству ракетных снарядов «РС» для установок «Катюш».
Цех №3 (начальник цеха Николаев Е.Ф.) производит знаменитые ручные гранаты Ф-1 - «лимонки». В модельном цехе производили модели для отливки корпуса ручной гранаты. В литейном цехе их формировали и отливали, а в цехе №3 заряжали. В очень короткие сроки коллективом цеха произведено рекордное количество обычных и бронированных дотов для передовых позиций. Но главной продукцией этого цеха становится индивидуальное средство защиты - стальной шлем (солдатская каска). Надежная броня, спасшая тысячи жизней наших бойцов.
С началом войны на смену мужчинам, ушедшим на фронт пришли 1130 женщин. Их не остановили даже невероятно тяжелые условия труда. «Если в предвоенном 1940 году женщин было 27,8%, в декабре 1941 года их количество на заводе выросло до 4517 человек. К первому апреля 1942 года они составили 35,7% от всех работающих на заводе». Среди них особое место занимает первая женщина-сталевар Ольга Ковалева, героически погибшая в августе 1942 года в составе истребительного батальона в боях севернее города.
Завод выполняет срочные оборонные заказы для предприятий, производящие танки, пушки, самолеты, бронепоезда. Он производит более 40 наименований военной продукции 70 марок. В том числе броневую сталь для одного из лучших танков второй мировой войны «Т-34» и реактивные минометы «Катюша». Помимо этого в цехах завода выпускают: противотанковые ежи, броневые щитки для пулеметов, 45-миллиметровых орудий, бронеколпаки для дотов и дзотов, скобы для наведения переправ на реках. Также, сначала года завод уже освоил листовую сталь для бронирования кабин военных самолетов.
Своим трудом краснооктябрьцы опрокинули всю мировую практику, выплавив броневую сталь впервые в мире в мартене, а не в электропечах и успешно прокатали ее на блюминге. «Опыт производства электрометалла в основных мартеновских печах завода «Красный Октябрь», а также броневой стали был передан на другие металлургические заводы (Златоустовский, Магнитогорский и др)
Автоцех завода, под руководством В.Я. Жукова начинает сборку легендарных реактивных минометов «Катюша». Для них на заводе производят направляющие балки и снарядную заготовку. Ремонтом легендарных реактивных минометов занимаются коллективы цехов № 7,8,1,3 и механического. Нагрузка на цех № 8 (в прошлом инструментальная мастерская цеха № 3) с началом войны увеличилась, помимо цеха № 3 он стал обслуживать введенные в эксплуатацию новые цеха № 5, 10 и др. «Цех № 8 производил обработку стволов и замков для наземной реактивной установки «М-13» «Катюши», а также стаканов с подхватом той же «Катюши», но для установки ее на самолетах. Кроме, того этот цех проводил работу по изготовлению нагрудных бронированных панцирей для защиты воина от осколочных и пулевых ранений.»
«По инициативе завода «Красный Октябрь» в сентябре 1941 года в кооперировании с другими заводами города и его железнодорожным узлом были построены два бронепоезда». Была оказана помощь Красной Армии срочной постройкой осенью 1941 года, в цехе ширпотреба завода, печей для выпечки хлеба бойцам».
В декабре 1941 года по указанию Городского Комитета Обороны завод «Красный Октябрь» организовал производство большой партии подков для кавалерийских частей. В 1941 году краснооктябрьские металлурги выплавили 768,9 тыс. тонн стали, изготовили 525,2 тыс. тонн проката.
Сталинградский металлургический гигант был признан лучшим в отрасли и награжден переходящим Красным Знаменем Государственного комитета Обороны СССР и ВЦСПС. Фрагмент этого знамени храниться сейчас в заводском музее.
С приближением фронта сокращается количество и ухудшается качество шихты, чугуна, легирующих и вспомогательных материалов. Вместо шихты в переплав идет старое машинное оборудование, вместо извести – оборотные мартеновские шлаки, вместо огнеупоров – отработанные огнеупорные кирпичи, вместо железной руды – окалина прокатных цехов. Но качество металла остается неизменно высоким. Завод, почти не получая сырья творил чудеса! Краснооктябрьцы ковали фундамент победы в тылу. Коллектив завода помимо общеизвестного девиза «Все для фронта – все для победы» работал под лозунгами «В труде, как в бою», «Фронт требует - будет сделано!»
В это же время осваиваются совершенно новые марки высококачественных и специальных сталей: броневая для танков «Т-34», жаропрочная. Много трудностей возникло и в прокатном производстве. В связи с появлением на вооружении Красной Армии новой военной техники, прокату предъявлялись повышенные требования. Были освоены новые профили проката. Например, если утолщалась броня для танков, завод должен был давать прокат большого сечения, но для этого требовалось новое оборудование или в крайнем случае реконструкция старого. Но ни о какой реконструкции не могло быть и речи, станы работали круглосуточно. На помощь пришли изобретатели и рационализаторы. Только за ноябрь и декабрь 1941 года поступило около 70 рационализаторских предложений на сумму более 300 тысяч рублей.