Серьёзной проверкой санитарно-эпидемиологической службы республики стала Великая Отечественная война 1941-1945 годов. С первых её дней в стране сложилась чрезвычайно сложная санитарно-эпидемиологическая обстановка. И всё-таки серьёзных эпидемий не возникло. Большую роль в обеспечении санитарного благополучия страны сыграло принятое 2 февраля 1942 года Наркомом здравоохранения СССР Г.А. Митеревым постановление «О мероприятиях по предупреждению эпидемических заболеваний в стране и в Красной Армии». Этот документ предусматривал мероприятия по противоэпидемической защите населения, выполнение которых возлагалось не только на Наркомздрав, но и на другие наркоматы и на исполкомы местных Советов народных депутатов. Постановлением предусматривалось создание на местах чрезвычайных полномочных противоэпидемических комиссий, которые возглавили работу по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия на своих территориях. 3 марта 1942 года было принято Постановление Государственного Комитета Обороны о формировании 50 санитарно-контрольных пунктов, 24 санитарно-эпидемиологических отрядов округов и армий, 137 гарнизонных банно-дезинфекционных прачечных отрядов в тылу, 5 дезинфекционно-инструкторских отрядов фронтов и других санитарно-противоэпидемических учреждений. Приказом Наркомздрава СССР от 22 мая 1942 года за №253, в каждой поликлинике была введена должность заместителя главного врача по эпидемиологической работе для координации профилактической работы лечебно-профилактических учреждений.
В 1942 году были введены должности фронтовых и армейских санитарных инспекторов-гигиенистов. Каждому медсанбату придавался санитарный взвод. Большую профилактическую работу выполняли в войсках и санитарно-гигиенические лаборатории, санитарно-эпидемические отделы, а также санитарные инспекторы из солдатского состава.
В результате всех принятых мер уже к 1942 году показатели инфекционной заболеваемости стабилизировались, а вскоре стали снижаться. Отлаженная система позволяла быстро ликвидировать вспышки инфекций не только в армии и тылу, но и на освобождённых территориях.
Одной из важнейших задач, стоявших перед здравоохранением и санитарной службой в годы войны, была охрана здоровья рабочих на оборонных предприятиях. Здесь медики и гигиенисты столкнулись с огромными трудностями, но уже с 1943 года уровень заболеваемости и травматизма промышленных рабочих стал снижаться, а к концу войны лишь незначительно превышал довоенный.
Накануне Великой Отечественной войны в ТАССР насчитывалось 18 санитарно-эпидемиологических станций, в которых работали 68 врачей. С началом войны в учреждениях санитарной службы был острый дефицит квалифицированных кадров. В этих условиях не остались в стороне и казанские учёные-гигиенисты. Специалисты Казанского медицинского института оказывали практическую помощь санитарным органам республики в расследовании случаев инфекционных заболеваний, пищевых отравлений, в проведении санитарной экспертизы пищевых продуктов, проектов строительства и реконструкции различных объектов, санитарно-просветительной работы. За I-III кварталы 1942 года с такими целями институт направил в распоряжение Наркомздрава ТАССР 47 специалистов. Представленные 20 февраля 1942 года профессорами В.В. Милославским и Т.Д. Эпштейном «Соображения к плану работы санитарно-гигиенической комиссии Учёного Совета при Татнаркомздраве», предусматривали разностороннее участие учёных в решении проблем водоснабжения, канализации и очистки крупных городов и предприятий оборонной промышленности, хлебопечения, питания школьников, гигиены труда, лабораторного контроля объектов внешней среды и анализа демографических процессов в ТАССР.
О том, насколько эффективна была деятельность казанской санитарной службы в годы войны, говорит один факт. 5 августа 1942 года в Казани была диагностирована холера при обследовании партии заключённых немцев, отправленных 19 июля из Сталинграда на барже. Оперативно принятые меры обеспечили локализацию инфекции, вспышка ограничилась сорока пятью случаями.
Существенный вклад в общее дело внёс и Казанский НИИ эпидемиологии и микробиологии. Работники института внедрили в производство более четырёх десятков ценных рационализаторских предложений. Всё это позволило институту увеличить выпуск лечебно-профилактических препаратов с 485,5 тысячи человеко-доз в 1940 году до 10 млн. человеко-доз в 1945 году. В годы войны институт выпустил такие важные препараты, как дизентерийная вакцина в таблетках (1940), вакцина БЦЖ (1940), противостолбнячная сыворотка (1942), дизентерийная подкожная вакцина, дизентерийный бактериофаг (1943), пентавакцина, сыпнотифозная вакцина (1944), грамицидин (1945).
К 1 января 1945 года в республике было уже 40 санитарно-эпидемиологических учреждений, в которых работали 109 врачей, 226 помощников врачей и 321 дезинфектор.