Многие жители Попасной в первые дни после начала Великой Отечественной войны ушли на фронт.

Те, кто оставался в Попасной, ковали победу трудом, несли фронтовую вахту. На предприятиях и станциях создавались истребительные батальоны и группы содействия им, отряды народного ополчения. В помощь транспортной военизированной охране формировались комсомольско-молодежные бригады. Они сопровождали поезда со стратегическими грузами, несли охрану предприятий, складов и путейских сооружений.

Задания по формированию поездов перевыполнялись вдвое. В этом была немалая заслуга попаснянских диспетчеров С. М. Барбашина, М. К. Кучмы и П. И. Литенко, удостоенных правительственных наград в первые месяцы войны. Используя местные ресурсы, железнодорожники Попаснянского узла по инициативе коммунистов решили подготовиться к первой военной зиме своими силами и средствами.

Их почин одобрили народный Комиссариат путей сообщения и Ворошиловградский обком партии. Уже в сентябре начальник дороги П. Ф. Кривонос и начальник политотдела Д. Т. Ованесов вручили коллективу станции Попасная паспорт готовности к первой военной зиме.

Паровозники под руководством начальника депо П. А. Лакутина строили бронепоезда сначала в Попасной, а затем на Ворошиловградском паровозостроительном заводе имени Октябрьской Революции. Здесь коллектив возглавлял крупный специалист М.И. Колтунов, многие годы руководивший вагоноремонтным заводом.

В ноябре 1941 года бои переместились в Центральный Донбасс, фронт проходил по Северскому Донцу и Миусу. Северо-Донецкая железная дорога полностью стала фронтовой. Штаб ее переехал из Артемовска в Ворошиловград. Штаб Попаснянского отделения разделился на две части. Одна оперативная группа из Сватово командовала движением поездов на участке от Лоскутовки до границ с Купянским отделением, а вторая — из Алмазной на участке от Ломоватки до Марьевки.

6 ноября 1941 года гитлеровцы атаковали Попасную со стороны села Триполье. Вместе с воинами отважно сражались бойцы местного истребительного отряда под командованием железнодорожника П.О. Серого, 12 из них погибли.

17 ноября гитлеровцы ворвались на станцию Шипилово. На участке Сентяновка—Водопровод оборону держали сводный батальон 28-й отдельной железнодорожной бригады и три бронепоезда.

18 ноября советские органы власти и войска оставили город.

Когда территория Донбасса была захвачена гитлеровцами, Попаснянские железнодорожники трудились в Кизляре, Ташкенте, на Урале, в Сибири. Те же, кто оставался на временно оккупированной территории, продолжали вести борьбу с врагом. Патриоты всячески срывали попытки оккупантов наладить работу железнодорожного узла и предприятий города.

Активно действовал созданный на базе народного ополчения вагоноремонтного завода партизанский отряд. Его командиром был слесарь Н. П. Михайличенко, начальником штаба — электромонтер Г. П. Приймаков.

В апреле 1942 года Попаснянские партизаны перебазировались в Кременские леса и влились в отряд Я.И. Сиворонова.

В декабре 1942 года началось освобождение Ворошиловградщины. К марту 1943 года магистраль, как и осенью 1941 года, оказалась фронтовой.

3 сентября части 259-й стрелковой дивизии(командир - генерал-майора Попасную от гитлеровских оккупантов.