В октябре 1941 года фронт приближался к Липецкому району. На территории Липецкого края советские воины вели упорные оборонительные бои против наступавших гитлеровских полчищ. После захвата Ефремова немцы повели наступление на Лебедянь, Елец, Задонск и Касторное. Наиболее кровопролитным было сражение за Елецкий железнодорожный узел, имевший важное стратегическое значение на дальних подступах к Москве. Часть второй армии фашисты бросили на Елец – крупный железнодорожный узел, откуда шли дороги в пяти направлениях. На узком участке фронта противник сосредоточил три пехотные дивизии. Однако, используя значительное превосходство в живой силе и технике, немецкие войска вечером 3 декабря 1941 года встретили на окраины города советские войска. Борьба продолжалась с прежним ожесточением и внутри него. До десяти часов вечера 3 декабря работали городской отдел связи, электростанция. В ночь с 3 по 4 декабря враг захватил город.
В ноябре и начале декабря фашисты оккупировали полностью или частично Измалковский, Долгоруковский, Становлянский, Елецкий, Тербунский и Воловский районы.
7 июля 1941 года при Липецком горотделе НКВД был организован истребительский батальон. Город объявляется на военном положении. Отряды батальона несли охрану заводов, учреждений; вылавливали шпионов и диверсантов. Штаб их располагался на площади Революции.
В 1941 году в Липецке формируется 591 авиационный истребительский полк. Впоследствии этот полк прошел боевой путь от Липецка до Варшавы. 16 декабря 1942 года в город с приказом командующего Воронежским фронтом прибывает с группой офицеров и солдат майор Г.А. Плахунов для формирования минометного полка. Приказом №1 по полку от 24 декабря 1942 года командиром полка назначается майор Г.А. Плахунов, начальником штаба – майор М.Р. Калачев. Полку присваивается №491-й. Сформированный за 13 суток, полк в начале 1943 года направляется в Рамонь, а оттуда – в Тербуны. 1370 воинов полка за героизм, доблесть и отвагу удостоены высоких правительственных наград. 491-й отдельный Краснознаменный, Киевский, орденов Кутузова 3-х степеней и Александра Невского минометный полк резерва Главного командования, начавший путь в Липецке, достойно пронес свое боевое знамя по полям сражений в Великой Отечественной войне до Праги.
Весной 1942 года на базе завода "Станкострой" (бывшего Литейно-механического) формируется первый танковый корпус под руководством М.Е.Катукова. О том трудном времени в своих воспоминаниях маршал бронетанковых войск дважды Герой Советского Союза Михаил Ефимович Катуков в книге "На острие главного удара" писал: "Главную работу по формированию корпуса предстояло провести в городе Липецке… Первые дни на новом месте всегда проходят в больших хлопотах. Устраиваемся в Липецке, обживаем очередной походный бивуак. Устанавливаем связь с местными партийными и советскими организациями. Встречают не только приветливо, но и заинтересовано. Не ждут, когда попросишь, а сами предлагают: у нас есть то-то и то-то, может быть, пригодится для войск. И это при крайне ограниченных возможностях городского хозяйства. А в большой готовности помочь ощущаешь опять не что иное, как крепчайшую спайку, могучее единство нашего народа.
Шла война. Гремели жестокие бои, партия и правительство принимает решение о строительстве в Липецке Тракторного завода. В конце марта – в начале апреля 1943 года на базе завода "Станкострой" начались строительно-монтажные работы по сооружению цехов завода. Летом 1942 года немецко-фашистское командование предприняло большие наступательные операции в сторону Сталинграда и Кавказа. Они начались 28 июня наступлением на воронежском направлении. Советские войска под давлением превосходящих сил противника вынуждены были отходить на восток. В июле фашистские войска вновь вторгаются в пределы нашего края. Они оккупируют часть Воловского и нынешнего Тербунского районов. На этот раз фашисты находились в нашем крае около 7 месяцев. 24-26 января 1943 года войска Воронежского и Брянского фронтов перешли в наступление. От фашистов была освобождена оккупированная территория нынешней Липецкой области, часть Воронежской и Курской областей.
Советские люди не мирились с врагом, на временно оккупированной территории создавались партизанские группы и отряды. Население поддерживало связь с партизанами, уничтожало немцев, укрывало раненых красноармейцев. Активно действовал партизанский отряд ельчан. 5 декабря 1941 годы партизаны вступили в бой в районе села Екатериновки с немецкой разведкой и уничтожили ее. В Ельце учительница В.Ф. Ляшкова в здании школы № 4 укрыла и спасла от фашистской расправы 33 раненых красноармейца. Дважды фашисты устраивали обыск в здании и во дворе, но не смогли обнаружить замаскированных опилками раненых. Гитлеровцы подвергали учительницу избиению, но она не показала местонахождение бойцов. 9 декабря советские войска с боями вступили в Елец. Ляшкова взволнованно рассказала освободителям о тех, кого оберегала все эти тяжелые дни. Трогательным было расставание бойцов со своей спасительницей. Командование фронта наградило отважную патриотку орденом Красной Звезды.
Основная тяжесть борьбы за освобождение нашего края выпала на войска правого крыла Юго-Западного фронта.Осенью 1941 года на территории Тербунского района был создан партизанский отряд. При вступлении оккупантов на территорию района партизаны ходили в разведку, совершали диверсии. Не давало покоя фашистам население района. Комсомолки А.В.Руднева, М.В.Руднева и другие оказывали помощь партизанам, помогали советским воинам-разведчикам переходить линию фронта, распространяли листовки среди населения. Ни расстрелы, ни пытки, ни голод не сломили воли жителей липецкого края к победе.
Здесь было положено начало первым наступательным операциям Красной Армии – вслед за Москвой последовали Елецкая, Воронежско-Касторненская, Елецко-Ливенская и другие операции.