22 iyun 1941-ci ildə Azərbaycan SSRİ-nin tərkibində alman-faşist işğalçıları ilə Böyük Vətən müharibəsinə qoşuldu.
1941-1945-ci illərdə faşist Almaniyası ilə mübarizədə 600 mindən çox azərbaycanlı iştirak edirdi. Azərbaycan SSR-nin ərazisində 87 batalyon, 1123 özünümüdafiə, 5 piyada dəstəsi yaradılmışdır. Qızıl Ordunun 8 diviziyasının çox hissəsini azərbaycanlılar təşkil edirdi.
Azərbaycan SSR-də 130 növdən çox silah və döyüş sursatı istehsal edilmişdi. Məsələn, Bakıda “Katyuşa”lar üçün mərmi, Yak-3 və UTI-4 döyüş təyyarələri düzəldilirdi. Azərbaycan SSR-də sakinlərin şəxsi ehtiyatlarından 15 kq qızıl, 952 kq gümüş, 320 mln rubl Müdafiə Fonduna verilmişdi.
Böyük Vətən müharibəsində ümumilikdə 75 milyon ton Bakı nefti istifadə olunub.
Almanların hazırladığı “Edelveys” planına əsasən, Qafqaz beş işğal rayonuna bölünməli və onlardan biri də Azərbaycan əlahiddə rayonu olmalı idi. “Ost” planına görə isə Bakı 1941-ci il sentyabrın axırına qədər işğal olunmalı idi.
Sovet İttifaqı marşalı Georgi Jukov qeyd etmişdir: “Bakının neftçiləri Vətənini qorumaq, düşmən üzərində tez qələbə çalmaq üçün cəbhəyə və ölkəyə lazım olan qədər yanacaq verdilər”. Rusiyanın Azərbaycandakı sabiq səfiri Vasili İstratov yazırdı: “Azərbaycanın təbii ehtiyatları olmadan Böyük Vətən müharibəsində heç bir qələbə qazanmaq olmazdı”.
İkinci dünya müharibəsi zamanı Sovet İttifaqı Qəhrəmanı adı almış azərbaycanlılar İsrafil Məmmədov, Adil Quliyev, Həzi Aslanov, Ziya Bünyadov, Mirzə Vəliyev, Mehdi Hüseynzadə, Məmməd Məmmədov, Şirin Şükürov, Salahəddin Kazımov və digərləridir.