Великая Отечественная война. С началом Великой Отечественной войны с «Авроры» списали курсантов, а сам корабль, находившийся в Ораниенбауме

С началом Великой Отечественной войны с «Авроры» списали курсантов, а сам корабль, находившийся в Ораниенбауме, включили в систему противовоздушной обороны Кронштадта. К этому времени, по данным Л. Л. Поленова, «кроме десяти 130-мм орудий в состав артиллерийского вооружения „Авроры“ входили: две универсальные 76,2-мм артустановки длиной в 55 калибров, установленные на полубаке, два зенитных 76,2-мм орудия системы Лендера на среднем мостике, три универсальных 45-мм орудия длиной в 45 калибров, стоявшие на кормовом мостике, и пулемёт системы „М-1“»

По мере приближения гитлеровских войск к Ленинграду с «Авроры» на фронт уходили краснофлотцы; с крейсера снимали вооружение.

В июле 1941 года была сформирована располагавшаяся в районе Дудергофа батарея «А» («Аврора»), в состав которой вошли девять снятых с крейсера 130-миллиметровых орудий. В некоторые её расчёты были включены и «авроровцы». В сентябре в течение недели батарея вела бой с немецкими танками, сражаясь в полном окружении до последнего снаряда. К исходу восьмого дня боёв из 165 человек личного состава вышли к своим только 26 моряков.

На позициях орудий батареи Авроры в 1970-х годах сооружены памятники и мемориалы, входящие в Зелёный пояс Славы.

Немецкая авиация начала подвергать «Аврору» налётам. 16 сентября во время массированного налёта зенитчики «Авроры», по свидетельствам очевидцев, сбили один самолёт. Через пять дней огонь по крейсеру открыла немецкая сухопутная артиллерия. С этого момента комбинированные артиллерийские и авиационные налёты происходили ежедневно.

27—30 сентября крейсер получил несколько попаданий, в результате которых сел на грунт с креном 3° на правый борт.

1 декабря гитлеровская батарея выпустила по «Авроре» 56 снарядов, добившись четырёх попаданий. Последнее 130-миллиметровое орудие, снятое с крейсера, после ремонта было установлено на бронепоезде «Балтиец»

Видя флаг, развевающийся над севшим на грунт крейсером, немецкие батареи время от времени открывали по нему огонь. В августе 1943 года «Аврора» вновь получила три попадания; осколком снаряда был сбит Краснознамённый флаг, немедленно поднятый из воды старшим краснофлотцем А. И. Волковым.

Обстрелы «Авроры» прекратились лишь со снятием блокады Ленинграда.