С началом Великой Отечественной войны, тысячи жителей Артемовска влились в ряды Красной Армии. Городской комитет КП(б)У развернул большую работу по мобилизации населения на отпор врагу. Несколько тысяч горожан отправилось на строительство оборонительных рубежей.

Трудящиеся города сдавали в фонд обороны свои личные сбережения, драгоценности, облигации государственных займов. И. П. Покашевский внес 100 тыс. рублей на строительство боевого самолета. С приближением линии фронта сотни артемовцев вступили в отряды народного ополчения и в истребительные батальоны. Городской Совет депутатов трудящихся организовал эвакуацию в глубокий тыл оборудования промышленных предприятий.

31 октября 1941 года немецко-фашистские войска оккупировали Артемовск. В первые же дни оккупации в подвал бывшего здания горисполкома гитлеровцы согнали более 3 тыс. жителей города, ограбили их, а затем расстреляли в карьерах алебастрового завода. На территории города фашисты устроили лагерь для советских военнопленных, где многие погибли от голода, эпидемий и ран. Впоследствии в могилах на территории лагеря были обнаружены останки 3 тыс. человек.

Еще до оккупации города была создана подпольная партийная организация, состоявшая из 15 коммунистов. Возглавил ее Н. М. Жоров, работавший до войны инструктором горкома партии. На железнодорожной станции Артемовск по заданию секретаря подпольного обкома партии С. Н. Щетинина активную работу развернули подпольщики во главе с коммунистом Т. О. Спицыным. За короткий срок патриоты вывели из строя 20 паровозов.

С ноября 1941 года в городе начала действовать организованная директором школы № 7 А. А. Колпаковой патриотическая группа, в которую вошло, около 40 человек. Свою деятельность она начала с выпуска и распространения листовок, призывавших к борьбе против гитлеровских захватчиков. Члены группы совершили ряд диверсий, спасали молодежь от угона в Германию, помогали советским военнопленным переходить линию фронта. В ночь на 20 июня 1943 года начались аресты в Артемовске и районе. В течение двух недель враги схватили 50 человек, в т. ч. А. А. Колпакову и ее мать А. И. Колпакову, активно помогавшую дочери. Почти все члены группы были расстреляны.

Бесстрашно боролся против фашистов Артемовский партизанский отряд из 65 бойцов под командованием участника гражданской войны И. Г. Чаплина. 3 ноября 1941 года артемовские партизаны совместно со славянским отрядом М. И. Карнаухова напали на гарнизоны противника в селах Маяки и Пришиб и разгромили их. О боевых действиях отряда сообщалось в сводке Совинформбюро от 8 декабря 1941 года.

22 февраля 1942 года, во время наступления советских войск, отряд Чаплина нанес удар по противнику с тыла, на участке совхоза. Партизаны выбили гитлеровцев из 30 блиндажей, вывели из строя шесть минометов, девять пулеметов и таким образом помогли подразделениям Красной Армии успешно выполнить боевую задачу. В этом же году группу партизан отряда И. Г. Чаплина наградили орденами и медалями. 13 августа 1942 года фашистам удалось захватить Чаплина, который вместе с другими 17 партизанами был расстрелян в карьерах алебастрового завода.

5 сентября 1943 года 259-я стрелковая дивизия (командир - полковник Власенко Алексей Митрофанович) и 266-я стрелковая дивизия (командир- генерал-майор Ребриков Корней Григорьевич), действовавшие в составе 3-й гвардейской армии Юго-Западного фронта, выбили гитлеровцев из Артемовска.

Соединениям и частям, участвовавшим в освобождении Донбасса, в ходе которого они овладели г. Артемовск и другими городами, приказом Верховного Главнокомандующего И. В. Сталина от 8 сентября 1943 года объявлена благодарность и в столице СССР г. Москве дан салют 20-ю артиллерийскими залпами из 224 орудий. 259 сд и 266 сд присвоено почетное наименование «Артемовских».

В боях за освобождение Артемовска плечом к плечу сражались русские и украинцы, белорусы и казахи, узбеки, таджики и туркмены, а также воины других национальностей. Среди них были командиры 259-й и 266-й дивизий, генералы С. М. Фомиченко и К. Г. Ребриков, Герой Советского Союза Тадгхиали Бабаев, жители города Р. Г. Козубко, Б. В. Милевский, В. Н. Солдатов, В. А. Тиховод, А. П. Шеховцов и др.

В боях за город смертью храбрых пали 39 бойцов ударной группы 178-й танковой бригады во главе со старшим лейтенантом П. М. Полковниковым (посмертно удостоен звания Героя Советского Союза.

Многие артемовцы защищали Родину на фронтах Великой Отечественной войны. Л. В. Недогибченко, В. Б. Корсунский, В. В. Фомин, И. К. Паньков, В. Н. Залевский, Г. А. Дубровский, Л. В. Кондратьев, С. И. Мосиенко и другие за мужество, проявленное в боях, удостоены высокого звания Героя Советского Союза.

Так, летчик-капитан В. Н. Залевский сбил 17 самолетов противника, а в групповых боях — еще 23. Сержант В. В. Фомин 14 января 1945 года при прорыве обороны врага на западном берегу Вислы возглавил после гибели командира взвод и уничтожил вражеский дзот, взяв в плен 12 немецких солдат. В другом бою он подбил бронетранспортер противника.

На следующий день после освобождения Артемовска возобновил работу горисполком, 20 сентября — горком комсомола, 25 сентября — горком КП(б)У. Артемовская партийная организация (в декабре в ней насчитывалось 265 членов и 44 кандидата в члены партии) и городской Совет проводили большую политическую и организаторскую работу среди населения, мобилизуя его на восстановление разрушенного хозяйства.

Отступая под натиском советских войск, фашисты разрушили девять заводов, больницу, школы (из 25 уцелело только пять), кинотеатр, памятник Артему, уничтожили 75 проц. жилищного фонда, вследствие чего 3 тыс. семей были лишены жилищ. Ущерб, нанесенный городу оккупантами, составил более 437 млн. руб. От рук гитлеровцев погибло более 14 тыс. человек. Ко времени освобождения в Артемовске оставалось около 25 тыс. жителей.

5 сентября 2014 года, из-за событий на юго-востоке Украины, день освобождения Артемовска прошел без митингов и выступлений официальных лиц. Собравшиеся в сквере у памятника освободителям Донбасса ветераны, руководство города, делегации промышленных предприятий после краткого вступительного слова и минуты молчания возложили цветы к подножию монумента.

Возможно, что скоро в истории Артемовска возникнет новый поворот. В связи с отказом руководства Киева от всего советского (коммунистического) городу вернут его прежнее наименование – Бахмут (название города до 1924 г.)