Etter utbruddet av annen verdenskrig ble store industrifabrikker i Donetsbekkenet bygd ned og forflyttet til det vestlige Sibir, for det meste til Kuzbass, der de lå lenger unna eventuelle tyske angripere. Mange fagarbeidere fulgte med. Dermed ble Kusbass til en av sovjetarmeens viktigste våpensmier. Omsk, Novosibirsk, Krasnojarsk og andre byer østenfor Uralfjellene ble viktige industrisamfunn. Under annen verdenskrig ble Donbas et hovedangrepsmål for de tyske styrkers Unternehmen Barbarossa. Under Donetsbekkenoperasjonen ble det i 1943 gjenerobret av Den røde armé.