22 червня 1941 року розпочалася радянсько-німецька війна. Нападом Німеччини на СРСР, який був несподіваним і охоплював величезну територію з півночі на південь. Ворог розраховував на « блискавичну війну». Але плани ворога не здійснилися. З початку війни всі підприємства міста перейшли на випуск військової техніки. Завод ім.. Андре Марті (ЧСЗ) терміново добудовували кораблі та судна, які можна було закінчить, робили протитанкові гармати. На заводі ім.. 61-комунара також працювали цілодобово, щоб закінчить деякі кораблі, або хоча б забезпечити їх плавучість . Старших учнів відправляли на збір врожаю.
На початку липня почалося формування народного ополчення з добровольців – робітників и жителів міста. На 21 липня 1941 р. по Миколаївській області в народне ополчення було прийнято 70464 добровольця, були створені 2 ополченські дивізії, 33 винищувальних батальйони.
В цьому місяці почали евакуйовувати обладнання миколаївських заводів, електростанцій, фабрик у глибокий тил. З миколаївських заводів було вивезено 24 недобудованих кораблі, які пізніше брали участь у бойових діях. Евакуйовували також робітників та їх сімї.
Захищали місто 9 та 18 армії Південного фронту під командуванням генералів Андрія Смирнова та Якова Черевиченка.
В серпні на підступах до Миколаєва розгорнулися жорстокі бої. Метою німців було перетворити Миколаїв на потужну судноремонтну базу. 17 серпня німецько – фашистські війська захопили місто. Вони «хазяйнували» в ньому 31 місяць. Миколаївщина була розділена між Німеччиною та Румунією.
На міському кладовищі було розстріляно більше 4 тисяч жителів міста. На Темводі за Інгульським мостом фашисти влаштували концтабір«Шталаг-364», де одночасно тримали більше 30 тисяч солдатів та офіцерів Червоної Армії. Село Грейгово перетворили в справжній табір смерті, в селі Богданівна Доманівського району розстрілювали мирне населення, смт. Березнегувате колонія Нагартава, с. Романівка Березнегуватського району, селище Снігурівка тут тривали розстріли єврейського населення.
Крім того на роботи до Німеччини було вивезено більше 25 тисяч молодих дівчат та хлопців.
Перший удар, який нанесли підпільники під керівництвом Лягіна, листопад 1941 року в паркі ім. Петровського, знищено 35 машин, 30 тис. пального; 10 березня 1942 р. вибух на військовому аеродромі за Інгульським мостом . За ініціативою Лягіна, з метою кращої координації керівництвом підпільною роботою була створена обласна підпільна організація «Миколаївський центр» (голова Защук, Бондаренко, Комков, Воробйов, Соколов). Бойовий штаб працював під керівництвом Лягіна. Діяла підпільна група під керівництвом Андрєєва (Палагнюка). З донесенням відправляє Шуру Кобера та Вітю Хоменка через лінію фронту в Москву. Але підпілля було викрито почалися арешти: були страчені Воробйов, Защук, пізніше стратили Лягіна та його зв’язківця Гавриленка, Андрєєв.
В селі Кримка Первомайського району діяла партизанська організація «Партизанська іскра» під керівництвом Володимира Степановича Моргуненка директора місцевої школи. До складу організації входили учні 8-10 класів школи.
Миколаївщину визволяли війська ІІ та ІІІ Українських фронтів, які почали наступ майже одночасно 5 та 6 березня 1944 року. Вдалий розвиток Корсунь-Шевченківської операції надав можливість військам ІІ Українського фронту маршала Радянського Союзу Конева звільнити північні райони області а саме Врадіївський, Первомайський, Кривоовзерський.
Іншу територію краю визволяли війська ІІІ Українського фронту генерала армії Георгія Малиновського. На Миколаївщині ці війська проводили Березнегувато – Снігурівську операцію. На світанку 8 березня визволили перший населений пункт Миколаївщини – Новий Буг , 9 березня звільнили Казанку. З 18 березня почалася боротьба за місто.
Героїчним був подвиг десанту під командуванням старшого лейтенанта К. Ольшанського. В ніч на 26 березня на територію морського порту 384м гвардійським окремим батальйоном морської піхоти, був висаджений десант. Його завданням було раптовим ударом захопити та утримувати порт. За дві доби вони відбили 18 атак, із 68 десантників залишилися в живих лише 12, всім присвоєно звання Героя Радянського Союзу. 28 березня 1944 року звільнено місто Миколаїв. До 4 квітня звільнено всю область.
Тимчасова окупація Миколаївщини – нанесла величезну шкоду. Гітлерівці розорили міста та села. В Миколаєві зруйнували суднобудівні заводи, енергокомбінат, залізничні колії, більшість причалів мор порту, магазини, школи і т. к. Вивезли обладнання заводів «Дормашина». У Вознесенську знищили гідроелектростанцію та інші підприємства. Окупанти розгромили радгоспи, підірвали та спалили виробничі та житлові приміщення. Фашисти грабували та знищували історичні пам’ятки, твори мистецтва і літератури.