В начале 1942 года Кузнецов получил приказ о сформировании новых полков и бригад из моряков для сухопутных операций. В то же самое время шло формирование новой Волжской флотилии. До этого моряки героически защищали Москву, Одессу и Севастополь. В состав Волжской флотилии вошли моряки с Северного, Балтийского и Черноморского флотов, а новые части были укомплектованы в основном моряками Тихоокеанского флота и Амурской флотилии. Пока шло формирование, укомплектование и развертывание новых частей, прошло несколько месяцев. Затем они были переброшены на самый опасный участок фронта – Сталинград. Моряки вошли в состав 2-й гвардейской армии под командованием Р.Я.Малиновского, которая отбила все попытки немецких войск под командованием Манштейна деблокировать окруженную под Сталинградом 6-ю немецкую армию фельдмаршала Паулюса.
Еще одной сложной и ответственной задачей, которой пришлось заниматься Кузнецову в годы войны, стала организация морских перевозок из США в СССР. Путь был выбран самый короткий, но и самый трудный – через Северную Атлантику в Баренцево море и далее в порты Мурманска и Архангельска. Был разработан порядок встреч и сопровождения конвоев и меры по защите с моря и воздуха мест выгрузки. Для этих целей Северный флот был усилен подводными лодками с Тихого океана и сумел обеспечить проводку 77 конвоев (1464 транспорта) в порты СССР и из советских портов в порты союзников.
За годы войны флот вел непрерывные активные действия на коммуникациях противника. Одним из первых мероприятий флотов в начале войны стали минные постановки на путях возможного движения кораблей и судов противника. Всего было выставлено 9218 мин и минных защитников, на которых подорвалось около 110 транспортов и 100 кораблей охранения.
В декабре 1943 года Кузнецов доложил Верховному главнокомандованию свои соображения по поводу совершенствования практики оперативного руководства флотами со стороны командующих фронтами. В результате 31 марта 1944 года вышла директива Ставки ВГК, в которой формулировались основные принципы управления силами флота и их взаимодействия с другими видами вооруженных сил. Все флоты и флотилии во всех отношениях подчинялись наркому ВМФ. На отдельных этапах войны они могли быть переданы в оперативное подчинение командующих фронтами, округами, армиями, которые могли ставить им задачи, утвержденные Ставкой ВГК. Не связанные непосредственно с фронтами задачи, решаемые только Военно-Морскими Силами, должны ставиться флотам и флотилиям лично наркомом ВМФ. В соответствии с директивой Ставки ВГК нарком ВМФ стал именоваться главнокомандующим Военно-Морскими Силами СССР. На Н.Г.Кузнецова и ГМШ возлагалась обязанность самостоятельно разрабатывать крупные операции, согласовывать их с Генштабом или с командующими фронтами и нести полную ответственность за их проведение.
Флот успешно справлялся с самыми разнообразными задачами. Это и борьба на коммуникациях противника, и высадка десантов, и эвакуация населения, войск и различных грузов, и блокада побережья, занятого врагом, и содействие войскам при обороне или освобождении городов и многие другие. За годы войны силами флота было потоплено свыше 670 транспортов и до 615 кораблей охранения противника общим водоизмещением около 1600 тысяч тонн. Было также уничтожено в воздушных боях и на аэродромах 5 тысяч самолетов врага, высажено 113 морских десантов. Флоты обеспечили перевозку более 100 миллионов тонн грузов и 10 миллионов человек (в том числе по знаменитой ладожской Дороге жизни 1690 тысяч тонн грузов и 1 миллион человек). Весной 1945 года моряки (Днепровская флотилия) совершили уникальный переход по рекам и полуразрушенным каналам от Днепра до Одера и Шпрее. Пройдя 500 километров, канонерские лодки, бронекатера, плавучие батареи приняли активное участие в штурме Берлина.
