После нападения Германии на СССР в Кимрах началась общая мобилизация (призвано на фронт свыше 25 тыс. человек), а промышленность была перестроена на военный лад. В 1941 г. была сформирована 260-я Кимрская стрелковая дивизия, большинству из бойцов которой не суждено было дожить до победного дня, а в 1942 г. 88-я Кимрская (Витебская) дивизия, участвовавшая в освобождении Смоленской и Калининской областей, дошедшая аж до Чехословакии и Западной Пруссии.
Для жителей Кимр самыми тяжелыми стали первые два года войны, когда фашисты уже захватили Калинин и приближались к Москве. В то же время в Кимрах, Стоянцов, Скнятино и Бортниково были сформированы партизанские отряды. Жители города возводили многочисленные оборонительные сооружения, траншеи, рвы. Савеловский завод былэвакуирован в Омск, но в самих Кимрах открывались все новые заводы и фабрики, продукция которых шла на нужды фронта: трикотажная, швейная, кожевенная, механическая, маслобойня. Кроме того, были открыты два госпиталя, принимавшие раненных.
Более 12 тыс. мужчин и женщин из города Кимры, призванных на фронт, так и не вернулись домой. Память о павших героях была увековечена обелиском (1967). Десять кимряков получили золотые звезды Героев Советского Союза: И. И. Воробьев, С. Г. Жунин, Д.М. Лебедев, В. А. Русаков, И.Г. Топориков, И. В. Федоров, М. А. Матвеев, И.И. Холобцев, П. И. Кириллов.