10 июля 1941 года немецкие войска начали наступление на Ленинград, захвату которого гитлеровцы придавали важное стратегическое и политическое значение. 12 июля передовые части немцев вышли к Лужскому оборонительному рубежу, где их наступление было задержано советскими войсками на несколько недель. В сражение здесь активно вступили тяжелые танки КВ-1 и КВ-2, которые прибыли на фронт прямо с Кировского завода. Гитлеровским войскам не удалось взять город с ходу. Гитлер был недоволен складывающейся обстановкой, он лично совершил поездку в группу армий «Север» с целью подготовить план захвата города к сентябрю 1941 года. Немцы смогли возобновить наступление на Ленинград лишь после перегруппировки войск 8 августа 1941 года с плацдарма, захваченного у Большого Сабска. Несколькими днями позже Лужский оборонительный рубеж был прорван. 15 августа немецкие войска вошли в Новгород, 20 августа захватили Чудово. В конце августа бои шли уже на ближних подступах к городу. 30 августа немцы захватил поселок и станцию Мга, перерезав тем самым железнодорожное сообщение Ленинграда со страной. 8 сентября гитлеровские войска овладели городом Шлиссельбург (Петрокрепость), взяв под свой контроль исток Невы и полностью блокировав Ленинград с суши. С этого дня началась блокада города, которая продлилась 872 дня. 8 сентября 1941 года были разорваны все железнодорожные, автомобильные и речные коммуникации. Сообщение с осажденным городом можно было поддерживать только по воздуху и водам Ладожского озера. 4 сентября город впервые подвергся артиллерийским обстрелам, немецкие батареи вели огонь со стороны оккупированного город Тосно. 8 сентября в первый день начала блокады на город был совершен первый массированный налет немецких бомбардировщиков. В городе вспыхнуло порядка 200 пожаров, один из которых уничтожил крупные Бадаевские продовольственные склады, что только ухудшило положение защитников и населения Ленинграда. В сентябре-октябре 1941 года немецкая авиация совершала в день по несколько налетов на город. Целью бомбардировок было не только помешать работе предприятий города, но и посеять панику среди населения.
Убежденность советского руководства и людей в том, что противнику не удастся захватить Ленинград, сдерживала темпы проводимой эвакуации. В блокированном немецкими и финскими войсками городе оказалось более 2,5 миллионов мирных жителей, в том числе порядка 400 тысяч детей. Продовольственных запасов, чтобы прокормить такое количество людей в городе не было. Поэтому практически сразу же после окружения города пришлось серьезно экономить продовольствие, снижая нормы потребления продуктов и активно развивая использование различных пищевых суррогатов. В разное время блокадный хлеб на 20-50% состоял из целлюлозы. С начала введения в городе карточной системы нормы выдачи продовольствия населению города снижались много раз. Уже в октябре 1941 года жители Ленинграда почувствовали явную нехватку продовольствия, а в декабре в городе начался настоящий голод. Немцы прекрасно знали о бедственном положении защитников города, о том, что в Ленинграде от голода гибнут женщины, дети и старики. Но именно в этом и заключался их план блокады. Не сумев войти в город с боями, сломив сопротивление его защитников, они решили заморить город голодом и разрушить его интенсивными артиллерийскими обстрелами и бомбардировками. Немцы сделали основную ставку на истощение, которое должно было сломить дух ленинградцев.
В ноябре-декабре 1941 года рабочий в Ленинграде мог получить лишь 250 граммов хлеба в день, а служащие, дети и старики — всего 125 граммов хлеба, знаменитые «сто двадцать пять блокадных грамм с огнем и кровью пополам» (строчка из «Ленинградской поэмы» Ольги Берггольц). Когда 25 декабря впервые была сделана прибавка хлебного пайка — на 100 граммов рабочим и на 75 граммов остальным категориям жителей, изможденные, истощенные люди испытали хоть какую-то радость в этом аду. Это несущественное изменение норм выдачи хлеба вдохнуло в ленинградцев пусть очень слабую, но надежду на лучшее. Именно осень и зима 1941-1942 годов были самым страшным временем в истории блокады Ленинграда. Ранняя зима принесла массу проблем и выдалась очень холодной. В городе не работала система отопления, не было горячей воды, чтобы согреться жители жгли книги, мебель, разбирали на дрова деревянные строения. Практически весь городской транспорт встал. Люди тысячами умирали от дистрофии и холода. В январе 1942 года в городе умерло 107 477 человек, в том числе 5636 детей в возрасте до одного года. Несмотря на страшные испытания, выпавшие на их долю, а помимо голода ленинградцы той зимой страдали от очень сильных морозов (среднемесячная температура января 1942 года была на 10 градусов ниже средних многолетних значений), они продолжали работать. В городе работали административные учреждения, поликлиники, детские сады, типографии, публичные библиотеки, театры, продолжали свою работу ленинградские ученые. Работал и знаменитый Кировский завод, хотя линия фронта проходила от него на расстоянии всего четырех километров. Он ни на один день не прекращал своей работы во время блокады. Работали в городе и 13-14 летние подростки, которые встали к станкам, чтобы заменить ушедших на фронт отцов. Осенью на Ладоге из-за штормов судоходство было серьезно осложнено, однако буксиры с баржами все-таки пробивались в город в обход ледяных полей до декабря 1941 года. Какие-то объемы продовольствия удавалось доставлять в город самолетами. Твердый лед на Ладожском озере долго не устанавливался. Лишь 22 ноября началось движение автомобилей по специально построенной ледовой дороге. Эта важная для всего города магистраль получила название «Дорога жизни». В январе 1942 года движение машин по этой дороге было постоянным, при этом немцы обстреливали и бомбили трассу, но у них не получалось остановить движение. Тогда же зимой по «Дороге жизни» из города началась эвакуация населения. Первыми Ленинград покидали женщины, дети, больные и старики. Всего из города удалось эвакуировать порядка одного миллиона человек.
Прорвать блокаду Ленинграда советским войскам удалось только в январе 1943 года. Это произошло 18 января, когда войска Ленинградского и Волховского фронтов встретились южнее Ладожского озера, пробив коридор шириной 8-11 километров. Всего за 18 дней по берегу озера была сооружена железная дорога протяженностью 36 километров. По ней в осажденный город снова пошли поезда. С февраля по декабрь 1943 года по этой дороге в город прошло 3104 железнодорожных состава. Пробитый по суше коридор улучшил положение защитников и жителей осажденного города, но до полного снятия блокады оставался еще год. Еще 21 января 1944 года А. А. Жданов и Л. А. Говоров, которые уже не сомневались в успехе дальнейшего советского наступления, обратились лично к Сталину с просьбой в связи с полным освобождением города от блокады и от артобстрелов противника разрешить издать и опубликовать приказ войскам фронта, а также в честь одержанной победы произвести в Ленинграде 27 января салют 24 артиллерийскими залпами из 324 орудий. Вечером 27 января практически все население города вышло на улицы и с ликованием наблюдало за артиллерийским салютом, который возвестил собой очень важное исторические событие в истории всей нашей страны. Родина по достоинству оценила подвиг защитников Ленинграда. Более 350 тысяч солдат и офицеров Ленинградского фронта были представлены к различным орденам и медалям. 226 защитников города стали Героями Советского Союза. Медалью «За оборону Ленинграда» было награждено порядка 1,5 миллионов человек. За стойкость, мужество и невиданный героизм в дни блокады город 20 января 1945 года был награжден орденом Ленина, а 8 мая 1965 года получил почетное звание «Город-герой Ленинград».