После первых бомбежек в августе 1941 г. энергетики стали проводить светомаскировку сооружения. Благодаря этому немецкие бомбардировщики не могли различить в бесформенном здании, укрывшемся под огромным холмом, электростанцию. Но то, что не удалось асам люфтваффе, попытались совершить солдаты СС. Перед отступлением в феврале 1943-го гитлеровцы успели уничтожить дизельную станцию, маслохозяйство, склады и другие постройки.

Пытались взорвать и всю ЦЭС, но по легенде, один из сотрудников сумел спасти станцию от уничтожения — спрятавшись в машинном зале, он предотвратил запланированный нацистами взрыв.

Восстановление ЦЭС началось уже в марте 1943-го. Работать приходилось в нечеловеческих условиях. Топливо на станции отсутствовало, и Курский железнодорожный узел взялся обеспечить ЦЭС углем. Из-за угольной гари в цехах стоял полумрак, дышать было невыносимо. Когда однажды заполыхал бункер с углем, пожарные, приехавшие его тушить, падали без сознания от угара. Рабочий день длился 10 часов, были случаи, когда энергетики проводили на станции по несколько суток.

На электростанции работали 322 человека. Много подростков, женщин и мужчин, которым была предоставлена бронь от призыва в армию. На углеподаче трудились женщины. В любую погоду, будь то холод или дождь, они нагружали вагонетки и вчетвером толкали их в котельный цех.

Для помощи персоналу военкомат присылал военнообязанных. За неявку в аварийно-восстановительную команду объявлялись строгие выговоры с предупреждением, а при повторной неявке нарушителю дисциплины грозил суд. Наказывали и за другие провинности: работника станции, попытавшегося унести домой комок угля для обогрева, осудили на пять лет тюрьмы.

Первое время электроэнергия восстанавливаемой ЦЭС подавалась главным образом военным организациям, объектам промышленности и коммунальным предприятиям, и в исключительных случаях — для освещения жилья и улиц. Работы по восстановлению электростанции велись в высоком темпе. На ее реконструкцию выделялось 1 749 000 рублей, в том числе на капитальный ремонт — 524 400 рублей. Свои материальные фонды передали 11 республиканских министерств. Только оборудования завезли 68 железнодорожных вагонов. Большое количество инструмента и запчастей поставил Московский автозавод и другие предприятия столицы.

Несмотря на все трудности, уже 25 октября 1946 года станция вышла на расчетную мощность, а план выработки 1946 года превзошел довоенный и составил 105,9 процента.