Запись добровольцев в народное ополчение началась 30 июня. Тысячи людей шли в районные комиссии по формированию дивизий. Записывались целыми семьями. Старый производственник Трамвайно-троллейбусного управления И. Г. Самолетов пошел в народное ополчение вместе с тремя сыновьями. Рабочий артели «Прогресс» Н. Н. Бессонов подал заявление с просьбой отправить его на фронт вместе с шестью сыновьями и двумя дочерьми. На Кировском заводе всего за несколько дней около 15 тысяч рабочих и служащих обратились с письменными просьбами о зачислении их в народное ополчение. Ополченцами уходили на фронт многие представители ленинградской интеллигенции — ученые, преподаватели, работники литературы, искусства, медицинских учреждении. Из добровольцев было укомплектовано 10 стрелковых дивизий, 16 отдельных артиллерийско-пулеметных батальонов, 7 партизанских полков и другие формирования. Всего за короткий срок было направлено на фронт, в помощь частям Красной Армии более 160 тысяч ополченцев Ленинграда. Большинство из них участвовало в оборонительных боях на подступах к городу. Плохо вооруженные, почти необученные, дивизии народного ополчения несли огромные потери. Тем не менее ополченцы вместе с кадровыми частями армии сыграли важную роль в защите своего родного города. В память об их героизме в 1964 году Рабочий проспект в Кировском районе был переименован в проспект Народного ополчения.
Из Ленинграда в тыл страны было эвакуировано частично или полностью 92 крупнейших предприятия различных отраслей промышленности. Оставшиеся заводы и фабрики, включая научные лаборатории, небольшие производственные мастерские и артели, перешли на выпуск военной продукции.
Завод «Электросила», ранее изготовлявший генераторы и другое оборудование для электростанций, освоил выпуск мин для минометов разных калибров, а также выпускал электромашины для флота и армии. Металлический завод, известный своими турбинами, теперь ремонтировал танки и изготовлял до 20 новых видов вооружения и боеприпасов. Завод текстильного машиностроения имени Карла Маркса собирал и монтировал на автомашины реактивные установки — «катюши», а вагоностроительный завод имени И. Е. Егорова организовал выпуск походных кухонь…
Многие предприятия города вынуждены были работать прямо на виду у неприятеля и подвергаться непрерывным артиллерийским обстрелам. Прежде всего это относилось к Судостроительному и Кировскому заводам. Расстояние от них до переднего края обороны не превышало 4 километров. Основное оборудование Кировского завода и значительная часть его высококвалифицированных рабочих, инженеров и техников были эвакуированы. Но некоторые цеха этого прославленного гиганта страны, невзирая на близость вражеских позиций, не прекращали своей работы. Здесь собирали и ремонтировали танки «КВ», изготовляли полковые пушки. Судостроительный завод наряду с ремонтом и достройкой кораблей изготовлял бронеколпаки для дотов, детали и узлы для 76-миллиметровых пушек, устанавливал морские орудия на платформы. В сентябре 1941 года завод пришлось перебазировать на Выборгскую сторону, где строились сухогрузные баржи для водной Ладожской трассы.
Делали оружие для фронта и такие предприятия, которые прежде не имели даже отдаленного отношения к производству техники. Например, пивоваренный завод «Красная Бавария» наладил выпуск зажигательных бомб и снарядов, фабрика музыкальных инструментов и артель «Примус» производили гранаты, а парфюмерная фабрика «Грим» давала противопехотные мины.
Большой вклад в освоение выпуска военной продукции внесли ученые Ленинграда. В мастерских Университета, Политехнического, Текстильного и других институтов конструировались и изготовлялись новые виды боеприпасов, запалы для гранат…
В ноябре 1941 года, когда развернулась битва за Москву, ленинградцы отправили воздушным путем войскам Западного фронта свыше 1000 орудий и минометов, а также большое количество снарядов, мин и другого военного снаряжения. «Спасибо ленинградцам за помощь москвичам в борьбе с кровожадными гитлеровцами», — телеграфировал командующий Западным фронтом генерал армии Г. К. Жуков в осажденный город.