Накануне Великой Отечественной войны трамвайное хозяйство города демонстрировало одни из лучших своих показателей. Маршрутные пути протянулись на более чем 700 километров, действовали 42 пассажирских маршрута, в отрасли работали порядка 22 тысяч человек. После объявления всеобщей мобилизации в РККА и добровольческих формированиях оказались порядка 4,5 тысяч рабочих и служащих Трамвайно-транспортного управления (ТТУ), многим из которых было не суждено вернуться с войны. Сотрудники ТТУ выполняли работы для фронта: изготовляли оборонные заказы, производили противотанковые «ежи» и детали для мин. Приходилось трудиться в тяжелейших условиях блокадного времени: под обстрелами и бомбардировками водить составы, ремонтировать разрушенные пути и вышедшие из строя вагоны. На кадровом составе сказывались результаты мобилизации призывников и эвакуации граждан из города. Жены и сестры занимали рабочие места ушедших на фронт братьев и мужей, возвращались находившиеся на пенсии производственники, учащиеся техникумов и училищ выходили на производство, не имея возможности закончить обучение. Грузовые трамваи летом и осенью 1941 года перевозили оборудование для эвакуации населения, «американки» были переделаны в санитарные вагоны для перевозки раненых. В конце ноября 1941 года из-за перебоев в подаче электроэнергии начались перерывы в трамвайном и троллейбусном движении. 8 декабря 1941 года после сильного обстрела регулярное движение прекратилось. Из-за столь неожиданного прекращения подачи электроэнергии 52 трамвая так и остались стоять на улицах города. Отдельные вагоны ходили по улицам города до полного прекращения подачи электроэнергии 3 января 1942 года. С наступлением первой блокадной зимы ТТУ предпринимало шаги по обеспечению деятельности парков и работников. Были организованы подсобные хозяйства в пригородах города, где выращивали овощи и картофель для работников трамвайных предприятий, в валяльной мастерской изготовляли валенки для трамвайщиков и бойцов, создали специальные бригады для заготовки дров, вывозившихся на грузовых трамваях. 8 марта 1942 года открылось движение грузовых трамваев, которые очищали город от мусора, нечистот и снега, перевозили сырье и топливо для предприятий, участвовали в перевозке раненых. 15 апреля 1942 случился долгожданный запуск пассажирского трамвайного движения, что стало огромным праздником для жителей блокадного Ленинграда. Для предотвращения вражеских ударов по остановкам, их переносили вглубь улиц или к укрытиям, периодически меняя расположение. В 1943 году были проложены новые маршруты, в том числе подвозочные на окраинах: до подсобных хозяйств и огородов.

После снятия блокады население постепенно возвращалось из эвакуации. Увеличивалась интенсивность трамвайного движения, открывались законсервированные парки, набирал темпы ремонт путей, возобновляли работу подстанции. 24 мая 1944 года возобновилось троллейбусное движение. С середины 1944 года трамвайщики стали принимать участие в восстановлении города. Каждый сотрудник ТТУ получил специальную книжку «участника восстановления городского хозяйства», куда вносились отработанные им часы. На протяжении всей блокады ленинградский трамвай оставался единственным видом общественного транспорта, который продолжал свою работу. Единственный перерыв в трамвайном движении был в первую, самую суровую, блокадную зиму, когда трамвай не перевозил пассажиров четыре месяца. После окончания войны трамвай восстановил довоенный уровень движения к 1947 году.