С началом Великой Отечественной войны в СССР была развернута общая мобилизация.  В городах и районах Башкирской АССР в первые дни войны были созданы призывные и сборные пункты. В течение первых трех дней только в г. Уфе поступило 1270 заявлений с просьбой отправить на фронт. В 1941—45 гг. в Вооруженных cилах СССР служило более 700 тысяч человек из БАССР (в т.ч. кадровые военные и курсанты военных учебных заведений), из них 575 тыс. человек — мобилизованные и призванные в ходе войны. Большие группы мобилизованных вошли в состав 284-й, 363-й, 371-й, 377-й, 381-й стрелковых дивизий.

В первые месяцы войны были сформированы 361-я стрелковая, 74-я и 76-я кавалерийские дивизии. В ноябре 1941 г. – 112-я и 113-я кавалерийские дивизии, их обеспечили военным снаряжением, транспортом за счет ресурсов республики. В 1942–1943 гг. сформирована 219-я, доукомплектована 300-я стрелковые дивизии, созданы более 10 минометных и артиллерийских полков. Всего за годы войны сформировано более 20 воинских соединений, в т. ч. 1292-й истребительно-противотанковой артиллерийский полк им. Салавата Юлаева, 21-я Невельская стрелковая дивизия, 469-й Кременчугский минометный полк.

На фронт были направлены танковые колонны, построенные на добровольные денежные взносы населения. В ноябре 1941 г. Башкирская организация МОПР (Международная организация помощи борцам революции) начала сбор средств на танковую колонну «Башкирская организация МОПР», в 1943 организация Осовиахим Башкирского мединститута – «Осовиахим Башкирии». Также были построены танковые колонны «Пионер Башкирии» (на средства учащихся и учителей), «Учитель Башкирии» (на средства учителей), «За Советскую Украину» (на средства сотрудников эвакуированной в БАССР Академии наук Украинской ССР).

На добровольные денежные взносы жителей республики были построены и переданы в действующую армию целые авиационные эскадрильи. Башкирский обком ВЛКСМ собрал средства на эскадрилью «Комсомолец Башкирии», трудящиеся Белорецка – «Белорецкий металлург», жители Салаватского района – на строительство истребителя им. Салавата Юлаева. Также  Военно-Воздушные Силы Красной армии были переданы эскадрильи «Башкирский истребитель», «Башкирский нефтяник», «25 лет Башкирской АССР». В конце 1942-го – начале 1943 г. на строительство боевых самолетов в Башкирии собрано более 181 млн рублей.

Уфимским паровозоремонтным заводом при участии Белорецкого металлургического завода построено 4 бронепоезда. Бронепоезда «Полководец Суворов» и «Александр Невский», составившие 25-й дивизион, были переданы 17 апреля 1942 г. в Красную армию. Летом 1943 г. были построены бронепоезда «Уфимец» и «Салават Юлаев» (60-й дивизион). Бронепоезд «Уфа» построен в рекордные сроки – всего за 8 дней, на его строительство к концу июня 1943 г. было собрано более 890 тыс. рублей. На этот бронепоезд пересел экипаж бронепоезда «Московский метрополитен» и он дошёл с боями до Кенигсберга. Личный состав дивизиона частично комплектовался из рабочих паровозоремонтного завода, командиром был назначен начальник технологического отдела И. Н. Добрынин.

В годы Великой Отечественной войны в республике в разное время в эвакуации размещались две военные академии Вооруженных Сил СССР: в Уфе на ул. Гоголя, 34 — Академия Генерального штаба (тогда она называлась Высшей военной академией им. К. Е. Ворошилова) и в Белебее — Военно-политическая академия им. В. И. Ленина. Высшая военная академия им. К. Е. Ворошилова готовила офицеров высшего звена для действующей армии. Она была передислоцирована в ноябре 1941 г. из Москвы в Уфу, находилась здесь ровно 1 год. В условиях военного времени академия работала по ускоренной программе (слушатели готовились за 6 месяцев).

Осенью 1941 г. из Москвы в Белебей эвакуировалась Военно-политическая академия им. В. И. Ленина и находилась здесь по август 1943 г. Ей были предоставлены 22 дома, под учебные помещения отведены 3 школы. Условия были сложными, лаборатории и некоторые кафедры располагались даже в складских помещениях. В академии готовили политработников высшего и среднего звена для Красной армии. Обучались также и жители республики (партийные, советские руководители, офицеры). За время пребывания в БАССР академия выпустила 3 659 высококвалифицированных политработников для фронта. 

В начале войны из западных областей были передислоцированы многие военные училища, которые готовили необходимые фронту квалифицированные офицерские кадры. В Уфе находились Уфимское пехотное (создано в июле 1941 г.) и Севастопольское зенитно-артиллерийское училища. В Давлеканово – Военно-авиационное (аэрофотограмметрическое) училище разведчиков ВВС Красной армии, в Стерлитамаке – Рижское пехотное училище, в Благовещенске – Сорочинское пулеметное училище, в Белорецке – 2-е Ленинградское артиллерийское училище, в Бирске – Училище воздушного наблюдения, оповещения и связи.

На территории БАССР были организованы различные курсы по подготовке офицерских кадров для фронта. Так, в 1942 г. были сформированы курсы «Выстрел» (вначале находились в составе Уфимского пехотного училища). Курсы готовили офицеров – командиров подразделений ротного и батальонного звена. Курсы по усовершенствованию политсостава имелись при всех эвакуированных военных училищах. Курсы младших лейтенантов Южно-Уральского военного округа были организованы в Южно-Уральском пулеметном училище, которое располагалось на базе Благовещенского педучилища, на курсах подготовлено сотни командиров Красной армии.

В первые месяцы войны большинство мужчин ушло на фронт, многие колхозники старших возрастов были мобилизованы в трудармию. Из сельского хозяйства были изъяты почти все автомобили и гусеничные тракторы. В этих условиях основная тяжесть труда легла на плечи женщин, подростков и стариков. В 1940 г. в республике председателями колхозов работало 12 женщин, в октябре 1942 г. – 193. Женщины и девушки садились на трактора, осваивали комбайны. Во всех совхозах и МТС республики начали работать курсы по подготовке механизаторов из женщин: в 1941 г. подготовлено более 13 тыс. механизаторов.

Весь автомобильный транспорт и часть тракторов были взяты для фронта, также была мобилизована значительная часть лошадей. С июля 1941 по 1 июня 1944 г. было отправлено на фронт 72 462 лошади, 4 878 грузовых автомашин, 181 легковая, 743 трактора. Трудовые подвиги тружеников сельского хозяйства республики были высоко оценены советским правительством: более 300 тыс.  колхозников, работников совхозов и машинно-тракторных станций были награждены орденами и медалями, в т.ч. медалью «За доблестный труд. В годы Великой Отечественной войны 1941–1945 гг.».

В республике с первых дней было развернуто 6 эвакогоспиталей системы Наркомата здравоохранения (на 2400 коек), и один госпиталь системы Наркомата обороны (на 400 коек). В августе–декабре 1941 г. было вновь открыто 17 эвакогоспиталей, также за этот период в Башкирию было передислоцировано 7 эвакогоспиталей из западных районов страны. Всего к концу 1941 г. насчитывалось более 30 госпиталей. В Уфе было размещено 19 госпиталей. Республика обеспечивала госпитали оборудованием, топливом, продуктами, кадрами, над госпиталями было организовано шефство.

Вузы республики за годы войны выпустили 2,2 тыс. специалистов высшей квалификации. К началу 1945–1946 учебного года в вузах республики обучалось 6,1 тыс. человек – почти в 2 раза больше, чем до войны. Специалисты средней квалификации преподавали в 58 училищах и техникумах, где обучалось 16 тыс. человек. Среди них 13 педагогических, 6 сельскохозяйственных, 5 медицинских, авиационных, геолого-разведочных, металлургических и др. За годы войны в средне-специальных учебных заведениях было подготовлено около 6 тыс. специалистов.