Тем временем задачи, которые были возложены на его отца, росли день ото дня. Как член Государственного Комитета Обороны, Берия отвечал за производство почти всех видов вооружений, самолетов и ракетной техники. В итоге всего через год после начала войны Советский Союз сравнялся по выпуску вооружений с гитлеровской Европой, а к 1944 году уже превосходил противника в производстве военной техники. И речь шла не только о количестве – немецкое оружие в целом в последние годы войны уступало советскому и по качественным характеристикам.
Берия по-прежнему возглавлял органы разведки и контрразведки. Именно в годы войны начала приносить результаты выстроенная им агентурная сеть. Так, о предстоящем наступлении немцев на Курской дуге информация поступила от нескольких источников советской разведки. Некоторые из них остаются неизвестными до сих пор.
Из донесений разведчиков Ставка Верховного Главнокомандования знала и о планах немецкого командования направить танковую армию фон Клейста на Кавказ. Целью операции «Эдельвейс» был захват крупнейших в Европе нефтяных месторождений Баку и Грозного. А от того, кто будет владеть кавказской нефтью, во многом зависели шансы на победу в войне.
Наступление вермахта развивалось быстрее, чем ожидала Ставка Верховного Главнокомандования. Немцы прорвали Южный фронт и, не встречая серьезного сопротивления, захватили горные перевалы и устремились к Грозному и Баку. Сталин поставил перед Берией задачу не допустить дальнейшего продвижения немцев к стратегическим запасам.
23 августа 1942 года Лаврентий Берия в качестве представителя Ставки вылетел из Москвы в Тбилиси. Его сопровождали несколько офицеров-грузин, отобранные им для организации обороны Кавказа. В небе над Баку из-за технической неисправности самолет загорелся. Лишь мастерство полковника Грачева, личного пилота Берии, позволило сбить пламя в воздухе. Ночью самолет приземлился в столице Грузии. Тут же, не теряя времени, Берия и его спутники отправились в Моздок. На подступах к городу уже шли бои.
Руководство обороной Кавказа Берия фактически взял на себя. Прежде всего, он произвел ряд кадровых замен, поставив во главе армий молодых и способных командиров. Распорядился о переброске на Кавказ новых воинских соединений. По приказу Берии пограничные части немедленно перекрыли горные перевалы. Мобильные горнострелковые отряды были укомплектованы профессиональными альпинистами и снабжены бесшумным оружием. Само присутствие на фронте Берии поднимало моральный дух солдат. Это значило, что сдавать Кавказ руководство страны не собирается. Уже к ноябрю немецкое наступление было остановлено.
В апреле 1943 года из Народного комиссариата внутренних дел в отдельную структуру выделили КГБ, и Всеволод Меркулов вновь стал наркомом. Однако на загрузке Берии это не отразилось: снимая одни проблемы, Сталин «подбрасывал» ему другие.
Во время встречи глав союзных государств в Ялте в феврале 1945 года советская сторона была принимающей. Соответственно, расширился и круг задач, стоящих перед наркомом внутренних дел. Еще недавно в Крыму хозяйничали гитлеровцы. Предстояло освободить железнодорожные пути от немецких мин-ловушек, привести в готовность намеченные для использования здания, наладить работу связи, организовать охрану объектов специального назначения.
Не менее сложной оказалась подготовка Потсдамской конференции, или операции «Пальма», как она называлась в советских документах. План действий был утвержден 6 июня 1945 года приказом Берии. Система мероприятий включала в себя расчистку дорог, уборку разрушенных зданий, восстановление мостов, телефонных станций, систем водоснабжения и канализации, запуск двух электростанций и подготовку двух аэродромов к приему самолетов всех типов. Кроме того, предстояло обнаружить и обезвредить тысячи неразорвавшихся боеприпасов. В течение месяца их ежедневно вывозили из окрестностей Берлина десятки грузовиков.
За безопасность спецпоезда Сталина, прибывавшего из Москвы, отвечали 17 тысяч солдат и офицеров войск НКВД. Охрану делегаций обеспечивали 7 полков войск НКВД. 2 июля 1945 года Берия доложил Сталину и наркому иностранных дел Вячеславу Молотову о завершении подготовки операции «Пальма». Через 15 дней Потсдамская конференция открылась.
В Потсдаме президент США Гарри Трумэн сообщил Сталину об успешном испытании американцами ядерного оружия. Это не выглядело как желание поделиться своим достижением с союзником. Соединенные Штаты таким образом пытались оказать давление на Советский Союз, который стал рассматриваться ими и Великобританией как идеологический и военный противник. Потсдамская конференция обозначила новый виток борьбы Советского Союза за свою безопасность.