В советские годы Свердловск считался индустриальным центром страны, во время Великой Отечественной войны сюда было эвакуировано более 60 крупных предприятий из Центральной России и Украины. Некоторые из прибывших заводов полностью сливались с однопрофильными заводами города, тем самым усиливая их производственную мощность, другие начинали самостоятельную деятельность, становясь основоположниками новых отраслей уральской промышленности. Так например, Уралмаш разместил на своих площадях эвакуированный из Ленинграда Ижорский завод а также несколько других оборонных предприятий и стал ведущим по производителем военной техники, Уральский турбомоторный завод, объединившись с пятью эвакуированными заводами, стал крупнейшим в стране производителем дизель-моторов, Киевский завод «Большевик», прибывший в Свердловск в августе 1941 года и первоначально размещённый в помещениях гаража, стал основой для будущего гиганта химического машиностроения — Уралхиммаша. На базе эвакуированного оборудования Охтинского химического комбината был создан Свердловский завод пластмасс, являвшийся в годы войны единственным поставщиком смол, шедших на изготовление дельта-древесины, авиафанеры и бакелитированной фанеры для понтонов. Киевский «Красный резинщик» и московский «Каучук» составили основу Свердловского шинного завода и завода резино-технических изделий, начавших производить все виды резиновых деталей для боевой техники.
Панорама Уральского завода тяжелого машиностроения
УЗТМ в 1947 впервые в мире налаживает серийный выпуск карьерных экскаваторов с ковшами ёмкостью 3—5 м³, в 1949 — выпускает первый шагающий экскаватор, в 1950 — первый трубопрокатный стан для бесшовных горячекатаных труб, в 1962 году на заводе построен цех сварных конструкций. Гидрогенераторами завода Уралэлектротяжмаш оснащаются крупнейшие ГЭС страны, а вертикальными электродвигателями для ядерных реакторов — крупнейшие АЭС[1]. Турбомоторный завод впервые с мировой практике осваивает производство теплофикационной паровой турбины мощностью 250 тысяч квт[2],[1]. Некоторые виды агрегатов для химической промышленности, выпускаемые заводом Уралхиммаш, предназначаются для эксплуатации при глубоком вакууме, давлении до 3000 атмосфер при чрезвычайно низких температурах, другие — при высокой температуре до 1200 градусов[1]. В 1948 Верх-Исетский завод (ныне ООО «ВИЗ-Сталь») впервые проводит плавку высоколегированной трансформаторной стали в мартеновких печах, в 1973 году введён крупнейший в Европе цех холодной прокатки трансформаторной стали[3]. Продукция завода РТИ в эти годы насчитывает свыше 10 тысяч изделий, в том числе экспортирующихся в 20 стран мира[1]. Также возникают новые отрасли промышленности — высокоточное приборостроение, радиоэлектронная и аэрокосмическая промышленность. С конца 1950-х годов ведущее предприятие оборонной отрасли Машиностроительный завод им. М. И. Калинина специализируется в производстве пусковых установок и зенитных управляемых ракет[4].
В рамках экологических проектов в 1970-е годы постепенно начинают выводиться за пределы города вредные для окружающей среды производства, в 1975 на новую площадку перенесено производство завода химических реактивов, в том же году введены южные очистные сооружения для очистки Исети.