Метро служило надёжным укрытием для москвичей все годы, пока сохранялась опасность налётов вражеской авиации. При объявлении воздушной тревоги, станциях и в тоннелях укрывалось около 435 тысяч человек. Метро закрывалось для пассажиров в 18 часов, проводилось спешное дооборудование станций — на пути укладывался деревянный настил, устанавливались фонтанчики для питьевой воды. Жители допускались в метро только после объявления воздушной тревоги. Исключение делалось для детей и женщин с детьми до 12-летнего возраста, которых начинали пускать сразу по готовности сооружений к приему укрываемых.
Многое пришлось доделывать уже после начала войны — питьевые фонтанчики, санузлы и другие технические средства, необходимые для укрытия больших масс людей.
Предполагалось, что помимо бомб, метро способно защитить население и от газовой атаки Постановления совнаркома о приспособлении метрополитена под газоубежище предполагали оборудование его сооружений гермозатворами и фильтровентиляцией и были выпущены еще вначале 1941 года, однако, на начало 1942 года эта работа так и не была завершена.
Во время воздушных тревог, под землей разворачивался целый город. Работали магазины, парикмахерские. На станции метро «Курская» работала библиотека.
