В годы Великой Отечественной войны Свердловская область стала одним из «опорных» тыловых регионов, вклад которого в общую Победу трудно переоценить.
С первых месяцев войны область стала одной из главных промышленных площадок страны. Сюда были эвакуированы более 700 предприятий из оккупированных западных регионов Советского Союза. Так в военный Свердловск на площадки Уралмашзавода уже в 1941 году были частично эвакуированы Кировский завод из Ленинграда, Сталинградский тракторный завод, Краматорский завод и другие. Каждый второй танк, участвовавший в Великой Отечественной войне, был оснащён уралмашевской бронёй — это и КВ-1, и КВ-1С, и Т-34.
С 1941 по 1945 годы 376 тысяч свердловчан ушли на фронт - из них более 100 тыс. фронтовиков только из самого Свердловска. Из них каждый третий не вернулся домой. Героями Советского Союза стали 215 жителей области, из них высшей государственной наградой два свердловчанина отмечены дважды - лётчики Михаил Петрович Одинцов и Григорий Андреевич Речкалов. Также уроженцем Свердловской области является легендарный советский разведчик Николай Иванович Кузнецов. Одной из главных инициатив свердловчан в годы войны стало создание Уральского добровольческого танкового корпуса. Первый бой корпус принял 27 июля 1943 года Курской битве — в Орловской наступательной операции, летом 1944-го участвовал в освобождении города Львова, в апреле 1945-го — в Берлинской операции и завершил войну в Праге 9 мая 1945 года.
В Свердловской области был развёрнут 161 военный госпиталь (из них 49 — в Свердловске), где поднимали на ноги тяжелораненых солдат и офицеров.
В годы ВОВ в Свердловск эвакуировали художественную коллекцию Эрмитажа. С 1941 по 1943 годы именно из Свердловска читал радиосводки Советского информбюро знаменитый диктор СССР Юрий Левитан.
За вклад в победу в Великой Отечественной войне городам Свердловской области - Свердловску и Нижнему Тагилу - присвоены звания Городов трудовой доблести.