В начале войны была создана «Комиссия Академии наук СССР по мобилизации ресурсов Урала, Западной Сибири и Казахстана на нужды обороны».
В республике в годы войны были сосредоточены крупнейшие научные силы страны. В Боровом вели научные исследования академики В.М. Алексеев, А.Н. Бах, Л.С. Берг, С.Н. Бернштейн, В.И. Вернадский, Н.Ф. Гамалея, Н.Д. Зелинский, Л.И. Мендельштам, А.С. Орлов. Академик А.С. Орлов составил русско-казахский словарь, написал труд «Казахский героический эпос. В Алма-Ате разместились свыше 20 научно-исследовательских институтов.
В Казахском филиале АН СССР были организованы астрономическая обсерватория, институты языка, литературы и истории, химико-металлургический, почвоведения и ботаники, зоологии и краевой патологии. В октябре 1945 г. принято решение о создании Казахской Академии наук. К.И.Сатпаев удостоен Государственной премии в 1942 г. за исследование Джезказганского медного месторождения.
90 писателей и поэтов Казахстана сражались на фронтах войны. В Казахстан были эвакуированы писатели А.Толстой, С.Михалков, Ф.Панферов, О.Форш, С.Маршак, К.Паустовский, М.Зощенко. А.Толстой в Казахстане работал над трилогией «Иван Грозный». В работе по созданию агитплакатов «Окна ТАСС» участвовали С.Маршак, С.Михалков.
Вышли первая книга эпопеи «Абай» М. Ауэзова, автобиографическая повесть «Школа жизни» С.Муканова, повести «Солдат из Казахстана» Г.Мусрепова, «Шиганак» Г.Мустафина, «Молодое поколение» А.Абишева. Значительным событием в казахской поэзии стали стихи партизана Ж.Саина, «Легенда о смерти поэта» К.Аманжолова, «Ленинградцы, дети мои» Жамбыла. Казахская литература пополнилась новыми именами С.Мауленова, Дж.Мулдагалиева, Б.Момыш-улы, М.Габдуллина. В дни войны обрели новую жизнь айтысы.
15 ноября 1941 г. на базе эвакуированных киностудий «Мосфильм», «Ленфильм» и Алма-атинской киностудии была организована Центральная объединенная киностудия художественных фильмов (ЦОКС). В ней работали С. Эйзенштейн, Л.Трауберг, С.Юткевич, Ф.Эрмлер, Н.Черкасов, М.Жаров, Л.Орлова.
За два года были выпущены 23 фильма. В Казахстане сняты «Два бойца», «Партизаны», «Секретарь райкома», «В степях Украины», «Ленинградцы», «Георгий Саакадзе». С участием М. Ауэзова, Г.Мусрепова, А.Тажибаева сняты ленты «8-я гвардейская», «Песни Абая», «Сын бойца», «Казахский киноконцерт - фронту», «Тебе, фронт».