Abbildung rechts: Denkmal für die 20.000 jüdischen Einwohner von Dnipropetrowsk, die während der deutschen Besatzung erschossen wurden.

Im Zweiten Weltkrieg erlitt die Stadt enorme Zerstörungen. Im September 1941 sprengten Soldaten der Roten Armee auf dem Rückzug vor Truppen der Wehrmacht eine 200 Meter lange Bresche in die Staumauer und der 65 km lange Stausee lief leer. Die Deutschen ließen die Staumauer wiederaufbauen; Ende 1942 war sie fertig. Im Oktober 1943 mussten sie sich zurückziehen und bombardierten die Staumauer aus der Luft. 1944 bis 1950 wurde der Staudamm wiederaufgebaut.

Es kam zu einem Massenmord an jüdischen Einwohnern durch deutsche Besatzer. An den Massenerschießungen war der SS-Führer Friedrich Jeckeln maßgeblich beteiligt. Dabei wurden am 13. Oktober 1941 11.000 Juden ermordet. Als im Herbst 1941 eine Hungersnot in der Stadt nicht mehr zu übersehen war, untersagte (so die „Ereignismeldung UdSSR“ Nr. 135 der SS-Einsatzgruppe C vom 19. November 1941) der NS-Staatssekretär für Ernährung und Landwirtschaft Herbert Backe die Einführung von Lebensmittelkarten, da diese „Rechtsansprüche auf Belieferung darstellten“.

In der Stadt gab es die beiden Kriegsgefangenenlager 417 und 460 (ab 1949) für deutsche Kriegsgefangene des Zweiten Weltkriegs. Schwer Erkrankte wurden im Kriegsgefangenenhospital 5905 versorgt.

Nach dem Zweiten Weltkrieg kam es zum Wiederaufbau, zur weiteren Industrialisierung und zu einem schnellen Bevölkerungswachstum, das Dnipropetrowsk in den 1980er Jahren zu einer Millionenstadt werden ließ.