В годы войны нарком ВМФ Н.Г. Кузнецов действовал как член ГКО и представитель Ставки ВГК (1941–1945 гг.) и ее член (июнь — июль 1941 г. и с февраля 1945 г.) и как главнокомандующий ВМС СССР (с февраля 1944 г.). Он постоянно, как по заданиям Ставки, так и по своей инициативе бывал на фронтах и флотах, где возникала наиболее сложная ситуация. Организовывал и координировал деятельность флотов в совместных с сухопутными частями операциях, вносил предложения по операциям и планам их проведения Верховному Главнокомандованию, в т. ч. по налетам на Берлин, по обеспечению проводки союзных конвоев, по защите их кораблей в портах; самостоятельно ставил задачи по усилению борьбы на коммуникациях противника, воинским перевозкам, эвакуации грузов, населения, войск, блокаде участков побережья, занятого противником, по содействию сухопутным войскам в операциях по обороне и освобождению приморских городов и территорий побережья, защите собственных коммуникаций и нарушению коммуникаций противника, по высадке десантов и наращиванию сил на отвоеванных территориях, по поддержке фланговых соединений огнем корабельной артиллерии, по поводу снабжения и подкреплений и др.

Как в мирное, так и в военное время главком ВМС Н.Г. Кузнецов постоянно оставался новатором в военно-морском деле. Он возвращал и укреплял добрые исторические традиции, заложенные в российском флоте еще Петром I. При Н.Г. Кузнецове постоянно совершенствовались военно-морское стратегическое планирование и оперативно-тактическое искусство. Все делал, чтобы в Военно-Морской Академии, научно-исследовательских институтах ВМФ постоянно велась работа совместно с академическими и другими организациями по развитию научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, по совершенствованию организации и деятельности ВМС как в центре, так и на местах, по развитию военно-морского искусства; создавались теоретические труды и оперативно-тактические документы ВМФ. Огромное внимание Кузнецов уделял организации постоянной учебы и практических занятий — морских учений, приближенных к боевой обстановке, плаваний в любое время года. Требовал совершенствовать боевую подготовку в условиях военного времени. Создал в Главном Морском штабе (в августе 1941 г.) отдел по изучению и обобщению опыта войны, положив тем самым начало системе учета боевого опыта и на его основе — боевой подготовки флота [5] . Он заботился о взращивании кадров для ВМФ. По его инициативе был создан ряд Нахимовских военно-морских училищ и школ, например, школы «подготов», а также юнг и боцманов на Валааме. В 1939 г. по его представлению Правительство ввело в стране общенародный праздник — День Военно-Морского Флота, а в 1944 г. — ордена Ф.Ф. Ушакова и П.С. Нахимова для награждения отличившихся офицеров и медали — для рядового состава ВМФ.

В годы войны Н.Г. Кузнецов проявил себя выдающимся организатором взаимодействия сил флота с сухопутными войсками. А действия советского ВМФ получили высокую оценку Верховного Главнокомандования [6] и наших союзников [7] . За вклад в Победу, образцовое выполнение заданий по руководству боевыми операциями флотов, в т. ч. и Тихоокеанским на заключительном этапе войны, достигнутые успехи, личное мужество и героизм он был удостоен 14 сентября 1945 г. звания Героя Советского Союза. Особую страницу в деятельности наркома ВМФ и главнокомандующего ВМС составила его работа как члена делегации от Советского Союза в составе дипломатических миссий и международных конференций. Он участвовал в переговорах военных миссий трех держав — СССР, Англии и Франции (1939 г.), США и Великобритании(июль 1941 г.) — о совместных действиях в войне против Германии, в работе Крымской и Потсдамской конференций трех союзных держав (1945 г.). Участвовал в подготовке, обсуждении и выработке решений, связанных с совместными действиями союзников в Европе и на Дальнем Востоке, военно-морскими поставками по ленд-лизу, по организации и обеспечению приема и безопасности кораблей и самолетов союзных делегаций, по разделу германского флота, в решении послевоенных проблем. И здесь, на дипломатическом поприще он также добивался успехов для своей страны.

Тяжелейшие испытания войны не ожесточили его душу. Все, кто шел с Н.Г. Кузнецовым по жизни в те годы, отмечали необычайно теплое и человеческое отношение к людям, искреннюю заботу и внимание к себе со стороны своего боевого руководителя.

31 мая 1944 г. Н.Г. Кузнецову присваивается высшее воинское звание в ВМФ — «Адмирал Флота», уравненное (о чем было записано в табели о рангах) со званием «Маршал Советского Союза» [8] . Разъяснение этому было оформлено позже Указом Президиума Верховного Совета СССР от 3 марта 1955 г. Этим Указом нового звания в Вооруженных Силах не вводилось, а лишь вносилась соответствующая поправка в Указ 1940 г.: к введенному в 1940 г. званию «Адмирал Флота» добавлялись слова «Советского Союза» [9] . Воинское звание «Адмирал Флота» стало именоваться «Адмирал Флота Советского Союза». Таким образом, нового звания Н.Г. Кузнецову в 1955 г. не присваивалось, а лишь уточнялось звание, которое он заслужил во время войны. И по Указу 1955 г. ему лишь были вручены с запозданием маршальские знаки отличия «Маршальская звезда» и особая Грамота Президиума Верховного Совета СССР [10] .

Окончилась война. В новых условиях у главнокомандующего ВМС главными проблемами стали — возрождение и строительство современного ВМФ, установление его места в системе Вооруженных Сил страны и его организация с учетом опыта минувшей войны и стратегии государства. При Н.Г. Кузнецове в ВМФ разрабатывается сбалансированная десятилетняя программа военного судостроения, в которой намечалось даже строительство авианосцев. Он рано понял и высоко оценил перспективность использования на флоте ядерной энергии для кораблей и подводных лодок. Свои мысли об этом он высказывал на совещаниях в 1946 г. [11] , в письме и докладе Генералиссимусу И.В. Сталину 30 сентября 1946 г. [12]

Настойчивость и деятельность Кузнецова, направленные на воплощение этой программы, оказались для него роковыми. Его взгляды вошли в противоречие с представлениями высшего руководства страны на развитие ВМФ, его организацию и управление им, которых раздражали авторитет, самостоятельность суждений и независимость главкома ВМС. Наркомат ВМФ был упразднен «за ненадобностью», а Кузнецов снят с должности и переведен начальником Управления Военно-морских учебных заведений в Ленинграде.

В 1947 г. он был судим судом чести, а в 1948 г. — судом Верховной коллегии Верховного Суда СССР. Приговором суда от 3 февраля 1948 г., Постановлением СМ № 1283-114с от 10.02.48 г. он был разжалован до «контр-адмирала» и снят с работы. Только через полгода по решению самого Сталина (после обращения к нему Кузнецова с просьбой в письме предоставить работу) ему дали возможность продолжить службу. Целых полгода в неведении, на грани неизвестности… Он пережил. Перенес первый инфаркт еще во время суда.

С 1948 по 1950 г. Кузнецов служил в Хабаровске заместителем главкома войск Дальнего Востока по военно-морским силам, а в 1950–1951 гг. — командующим Тихоокеанским (5-м) военно-морским флотом. В ноябре 1949 г. был представлен к присвоению очередного воинского звания «вице-адмирал», которое получил 27 января 1951 г. (по второму разу).

Летом 1951 г. И.В. Сталин возвращает Кузнецова на работу в Москву во вновь созданное Морское ведомство на пост Военно-Морского Министра (Указ Президиума ВС СССР от 20 июля 1951 г.). Причина этого заключалась в неблагополучном положении со строительством флота в 1949 г. — начале 50-х гг.

Постановлением СМ СССР от 13 мая 1953 г. № 254-504с он был восстановлен в прежнем звании «Адмирал Флота Советского Союза» и с него были сняты полностью все обвинения за отсутствием в деле состава преступления. Он был полностью реабилитирован.

По возвращении вновь на работу в Москву, увидев, какой устаревший флот был построен за прошедшие годы, он предпринял все возможное, чтобы изменить неблагоприятную ситуацию. Подготовил несколько докладов по этим вопросам руководству страны, добился рассмотрения ряда вопросов. В Правительстве были приняты его предложения по новой технике в ВМФ. Главкомат ВМФ приступил к решению проблем, связанных с разработкой и внедрением новой техники на флоте совместно с научно-исследовательскими институтами ВМФ и ВМА, с исследовательскими учреждениями Академии Наук СССР, Минобороны, отраслевыми научными центрами.