Уже 4 июля 1812 г., то есть за два месяца до Бородинского сражения, царь приказал графу Салтыкову готовиться к эвакуации… Петербурга: «Нужно вывезти Совет, Сенат, Синод, департаменты, министерства, банки, Монетный двор… Из придворного ведомства: серебро, золото в посудах. Лучшие картины Эрмитажа…»
При этом государственные учреждения предполагалось вывезти в Нижний Новгород, а ценности — в Лодейное Поле, Вытегру и Каргополь. В Петрозаводск отправлялись дела Академии наук, наиболее ценные книги Научной библиотеки и т. д.
Нетрудно догадаться, что самым оптимальным путем эвакуации Петербурга оказалась Мариинская система. На 22 казенных ластовых судна погрузили произведения искусства из Эрмитажа и часть драгоценностей императорской семьи. Этот караван, конвоируемый морскими офицерами, чиновниками и караулом, был доставлен в Вытегру, где для хранения груза отвели специальные склады.
Помимо казенных были мобилизованы и частные суда. Одни из них шли по новопостроенной Мариинской водной системе до посада Крохино Белозерского уезда Новгородской губернии, другие — в Петрозаводск, Вытегру и Повенец.
Эвакуация началась 23 августа 1812 г. и проходила в спешном порядке. Но ранняя зима перечеркнула все планы. Ударившие около середины октября сильные морозы сковали реки и каналы льдом, и многие суда застряли на середине пути: в Лодейном Поле, Вытегре. Пришлось местным властям заниматься охраной неожиданно свалившихся на них ценностей и обеспечением чиновников, прибывших вместе с грузом.
Позже Мариинская система периодически использовалась для переброски боевых кораблей с Балтики на Каспий. С 3 июня по 20 августа 1862 г. по Мариинской системе с Балтики были переведены две канонерки — «Пищаль» и «Секира». Летом 1862 г. по Мариинской системе перешла еще одна канонерская лодка — «Тюлень», построенная в 1860 г. в Гавре.
Для таможенной службы на Каспии в Финляндии в 1875 г. был построен крейсер пограничной стражи «Часовой». Он также был переведен по Мариинской системе в Астрахань, а затем в Красноводск.
Серьезной проблемой для перевозок по Мариинской системе являлись шторма на озерах. Так, только 27 августа 1832 г. на Белом озере во время шторма погибли или получили серьезные повреждения 62 судна.
Поэтому для более безопасного плавания небольших судов по Белому, Онежскому и Ладожскому озерам были проложены обходные каналы — Белозерский, Онежский, Ново-Свирский, Ново-Сясьский и Ново-Ладожский.
В 1829 г. был открыт Северо-Двинский канал, соединивший Шексну и озеро Кубенское. Он соединил систему через Сухону и Северную Двину с Белым морем.
Лето 1866 г. выдалось дождливым, а весна следующего года пришла слишком поздно. В итоге в северных областях России и в Финляндии начался голод. И если в столице были перебои с хлебом, то в Приладожье, Архангельской и других областях люди сотнями умирали от голода прямо на улицах.
В такой ситуации Север могла выручить массированная поставка продовольствия из южных регионов России и Западной Сибири. Но пропускная способность Мариинки была и без того невелика, да еще обмелели реки и пришли в негодность несколько шлюзов.
Началась переделка Мариинской системы — увеличивалось число шлюзов, спрямлялись крутые изгибы рек, углублялся фарватер, строились обводные каналы вокруг Белого (1843–1846) и Онежского (1845–1852) озер. Параллельно старым прокладывались новые каналы: Ново-Ладожский в честь Александра II (1866), Ново-Сясьский в честь императрицы Марии Федоровны и Ново-Свирский в честь императора Александра III (1882). В 1886 г. закончилось строительство Ново-Мариинского канала между Вытегрой и Ковжей.
С 22 октября 1890 г. по 1 мая 1896 г. провели кардинальную реконструкцию Мариинской системы — на реке Шексне построили 4 каменные плотины со шлюзами. В районе села Девятины на протяжении полутора километров в высоких крутых берегах строители возвели 6 шлюзов — знаменитую Девятинскую лестницу. Длину шлюзов увеличили до 339,5 метра. Пропускная способность шлюзов увеличилась с 24 судов в 1810 г. до 40 судов в 1896 г., а время следования судна из Рыбинска в Петербург снизилось со 110 дней в 1810 г. до 31 дня в 1896 г.
На реконструкции Мариинской системы в среднем (за пять с половиной лет) были заняты 1200 рабочих, 500 лошадей и два паровоза. Состав рабочих и их смертность ни тогдашних, ни современных историков не интересовали, и найти автору данные не удалось.
После реконструкции возросла роль Мариинки в переводе боевых кораблей на Каспийское море.