Перед войной Ленинград являлся главным промышленным центром страны, и в 1938 году промышленность Ленинграда производила больше продукции, чем промышленность Москвы. Ленинград давал тогда почти пятую часть всей валовой промышленной продукции СССР. Только для того, чтобы войти в курс главных дел в промышленно-транспортном отделе обкома такого города, нужно не менее двух-трех лет. Но Косыгин работал в этом отделе всего несколько месяцев. Еще в конце 1937 года был арестован и вскоре расстрелян председатель Ленинградского горисполкома И. Ф. Кодацкий, видный партийный работник, активный участник Октябрьской революции, член Петроградского Совета с первых дней его основания. Вместе с ним были арестованы почти все члены Ленсовета. Для работы в горсовете срочно подбирались новые люди. В 1938 году, когда Брежнев еще был заместителем председателя исполкома горсовета Днепродзержинска, 34-летний Косыгин занял место председателя исполкома Ленсовета. На XVIII съезде ВКП(б) Косыгин был избран членом ЦК партии.
В 1939 году Сталин и Молотов решили произвести значительное разукрупнение народных комиссариатов. Начали создаваться новые наркоматы, в числе которых был и наркомат текстильной промышленности. Когда возник вопрос о назначении наркома, Микоян предложил кандидатуру Косыгина. Это предложение было принято, и Косыгина срочно вызвали в Москву. Только при встрече на вокзале ему сообщили о том, что он назначен членом Правительства СССР. Еще через год Косыгин был назначен одним из заместителей Председателя Совета Народных Комиссаров СССР. Главой Советского правительства в это время был еще Молотов, но с 6 мая 1941 года этот пост занял сам Сталин. Хотя Косыгин и не надевал в годы Отечественной войны генеральских мундиров, масштабы его деятельности и заслуг несравнимы с заслугами полковника Брежнева. С осени 1941 года и на протяжении всего 1942 года Косыгин был заместителем председателя Совета по эвакуации, руководил переброской и размещением в восточных и южных районах страны многих тысяч предприятий и учреждений. Зимой 1941/42 года Косыгин находился в окруженном и голодающем Ленинграде в качестве уполномоченного Государственного Комитета Обороны. Он помогал налаживать снабжение города, занимался эвакуацией части населения и предприятий. С 1943 по 1946 годы Косыгин, оставаясь заместителем Председателя Совета Народных Комиссаров СССР, выполнял и обязанности Председателя СНК РСФСР. В то время как Брежнев стал первым секретарем Запорожского обкома КП(б)У, Косыгин был избран кандидатом в члены Политбюро ЦК ВКП(б). С 1948 по 1952 год Косыгин занимал пост члена Политбюро и одновременно выполнял обязанности заместителя Председателя Совета Министров СССР, министра легкой промышленности СССР и в течение