Tunteja Saksan hyökkäyksen jälkeen 22. kesäkuuta 1941 Molotov julisti Neuvostoliiton taistelevan voittoon asti. Molotov jatkoi ulkoministerinä ja oli Neuvostoliiton edustajana liittoutuneiden kokouksissa Teheranin, Jaltan ja Potsdamin konferensseissa sekä YK:n perustavassa kokouksessa 1945.