Статус города Зеленодольск получил лишь в 1932 году, так что на начало 1941 года в нём проживали 32,9 тысячи человек. После вероломного нападения фашистов на СССР местные предприятия сразу перешли на производство военной продукции. Из города на фронт отправляли бронекатера, снаряды, корпуса для авиабомб, пулемёты, авиационную фанеру и многое другое. На нужды обороны работало 12 городских предприятий из 15, в том числе заводы имени Серго и Горького, которые заслужили высокое звание «Предприятие трудовой доблести».

Всего в Татарскую АССР было эвакуировано около 70 предприятий из регионов, оккупированных немцами. Зеленодольск с 25 июня по 20 ноября 1941 года принял у себя свыше 20 тысяч человек из 36 западных регионов СССР. К концу 1942 года в городе располагались почти 50 тысяч эвакуированных, включая полторы тысячи жителей блокадного Ленинграда, которых удалось вывезти оттуда. Вместе с ними в Зеленодольск прибыли более четырёх тысяч квалифицированных рабочих и инженеров.

Учитывая, что город расположен на берегу Волги, в Зеленодольск было вывезено оборудование Киевского и Ленинградского судостроительных заводов, которые влились в состав Зеленодольского судостроительного завода № 340 имени А. М. Горького, начав производить для нужд армии различные военные суда, в частности торпедные и бронекатера – грозные боевые машины с пушкой от танка Т-34 и пулемётами. Некоторые катера оснащались реактивными установками на базе миномётов БМ-8 и БМ-13.

Суда, созданные в Зеленодольске, входили в состав Днепровской и Дунайской флотилий, помогали снабжать советских солдат всем необходимым во время Сталинградской битвы. Всего за время войны зеленодольские бронекатера совершили более 35 тысяч боевых рейсов, переправив 120 тысяч бойцов, 13 тысяч тонн грузов, а также эвакуировали 46 тысяч раненых красноармейцев и 15 тысяч гражданских лиц.

Эти бронекатера прошли славный боевой путь по Волге, через Сталинград в Европу, встретив Великую Победу на Дунае и Одере. 

Всего же заводчане за годы войны дали стране 117 бронекатеров, 13 противолодочных кораблей, восемь рейдовых и девять речных буксиров, свыше четырёх миллионов снарядов, 2,7 тысячи пулемётов, 25,7 тысячи сапёрных лопат, 2,7 тысячи корпусов авиабомб и многое другое. Кроме того, судоремонтными бригадами завода был произведён капитальный ремонт 20 бронекатеров.

Многих заводчан за их самоотверженный труд наградили орденами и медалями. Так, начальник литейного цеха С. Е. Широков был отмечен высшей наградой – орденом Ленина, а мастера и рабочие стали обладателями орденов Трудового Красного Знамени, Красной Звезды, медалей «За трудовую доблесть» и «За трудовое отличие». Неоднократно коллектив завода принимал переходящее Красное знамя Госкомитета обороны.

Другое крупное предприятие города – завод имени Серго (№ 184) – сосредоточилось на выпуске боеприпасов, в том числе к авиационным пушкам, а с 1943 года – патронов для стрелкового оружия. Кроме этого, завод выпускал гильзы для малокалиберной артиллерии, в результате каждый третий снаряд малокалиберной артиллерии Красной Армии был сделан в Зеленодольске! Рабочим завода удалось в десять раз увеличить производство снарядов в месяц (со 150 тысяч в 1940 году до 1,5 миллиона в 1941-м). Здесь выпускались также запасные части для автотранспорта и тракторов.
Трудовые подвиги работников завода им. Серго были отмечены высокими наградами: директор А. В. Сахницкий и ещё шесть сотрудников завода были удостоены ордена Трудового Красного Знамени, 17 человек – ордена Красной Звезды и 17 работников – ордена «Знак Почёта». В августе 1943 года заводу им. Серго за перевыполнение плана по производству продукции (107,9 %) были присуждены переходящие Красные знамёна СНК Татарской АССР и Татарского обкома ВКП(б). А в 1985 году завод был награждён орденом Отечественной войны I степени.

На Зеленодольском фанерном заводе с первых дней войны был налажен выпуск авиационной фанеры, необходимой для фюзеляжа самолётов У-2 (знаменитый «кукурузник») и изготовления других деталей. С 1941 по 1945 год рабочие завода поставили фронту 10,7 тысячи кубометров фанеры. Бакелизированную фанеру, которая использовалась для создания понтонов, деталей и узлов бронекатеров, выпускал Поволжский фанерный завод, также располагавшийся в городе. Там же делали дерево-слоистый пластик, поставлявшийся на авиационный завод № 387 в Казани, где из него собрали около 11 тысяч самолётов У-2.

Кроме того, в городе действовали ещё десятки различных фабрик и производств, обеспечивавших советских бойцов всем необходимым. Например, горпромкомбинат Зеленодольска выпускал маскхалаты, лыжи и вещевые мешки, а артель «Большевик» шила сапоги, солдатское нательное бельё, ватные брюки, телогрейки и другую одежду.

Жизнь в Зеленодольске не замирала даже ночью. Мужественные жители города, а также эвакуированные рабочие и инженеры трудились круглосуточно, участвуя в движениях стахановцев, многостаночников, рационализаторов, перевыполняя планы более чем в два или три раза. Популярными были лозунги «Работать за себя и товарища, ушедшего на фронт» и «В тылу, как на фронте».

И конечно, бесстрашные зеленодольцы, как и все советские люди, с оружием в руках били фашистов на полях сражений Великой Отечественной. Из города и зеленодольского муниципального района на фронт ушли более 34 тысяч мужчин, домой не вернулись 11,5 тысячи. 15 горожан были удостоены высокого звания Героя Советского Союза и стали полными кавалерами ордена Славы.