В августе 1941 года по решению Государственного комитета обороны на базе Уралвагонзавода и 11 эвакуированных предприятий был создан Уральский танковый завод № 183 им. Коминтерна. В конце 1941 года из западной части СССР сюда были эвакуированы одиннадцать предприятий, в том числе группа ученых Московского высшего технического училища имени Баумана, Государственная союзная лаборатория режущих инструментов и электросварки имени Игнатьева, Московский станкостроительный завод имени Орджоникидзе, Мариупольский броневой завод имени Ильича, Харьковский машиностроительный завод № 183 (он же до 1939 года — Харьковский паровозостроительный завод), Бежицкий сталелитейный завод. Уральский вагоностроительный завод одно за другим сворачивал производства: вагонное, экспериментальный цех, освобождая площадки для создания на базе эвакуированных в Нижний Тагил предприятий нового Уральского танкового завода. Основу его производства составил Харьковский танковый завод № 173 им. Коминтерна. В Нижний Тагил прибыл директор завода № 183 — Максарёв Юрий Евгеньевич. Приказом по заводу от 10 ноября 1941 года была утверждена схема организации управления заводом.

Наркоматом танковой промышленности СССР была утверждена программа выпуска танков Т-34, которую принял к неуклонному исполнению завод № 183 на Уралвагонзаводе, о чём свидетельствует приказ директора завода от 13 октября 1941 года № 1007, в котором установлены сроки и нормы, а именно в ноябре запланирован выпуск 65 машин.

До конца войны «Уралвагонзавод» выпустил 25 266 танков Т-34^[3]. Каждый второй танк Т-34, принявший участие в боевых действиях, сошёл с конвейера этого завода^[4]. Кроме того, завод производил бронекорпуса для самолётов Ил-2, авиабомбы (типов ФАБ, ЗАБ, ХАБ), артиллерийские передки.

Уральский танковый завод в 1943 году сыграл исключительную роль в создании Уральского добровольческого танкового корпуса. Из более 200 штук, необходимых для комплектования корпуса танков, он произвел 145. Добровольцами на фронт весной 1943 года ушли 185 заводчан. Всего в сражениях Второй мировой войны приняло участие более шести тысяч рабочих, из них 3111 человек погибло.

26 мая 1945 года завод был переименован в «Уральский вагоностроительный завод имени И. В. Сталина».