1941, 22 июня — началась Великая Отечественная война. Закрыты работы по ядерной тематике.

Июль — вместе с сотрудниками лаборатории включился в работы А. П. Александрова по защите кораблей от магнитных мин.

Август — назначен научным консультантом Управления кораблестроения ВМФ СССР. Возглавлял работы по размагничиванию кораблей ВМФ, в том числе в Севастополе (конец июля — октябрь 1941 года), Поти и Туапсе (ноябрь 1941 года), Баку (декабрь — начало 1942 года), Полярном (февраль 1943 года).

29 августа — в блокадном Ленинграде скончался отец Курчатова Василий Алексеевич.

1942, январь — апрель — тяжелая болезнь Курчатова в Казани.

Апрель — Курчатову и ряду других сотрудников ЛФТИ присуждена Государственная премия за разработку и внедрение методов размагничивания кораблей.

12 апреля — в Вологде при эвакуации из Ленинграда скончалась мать Курчатова Мария Васильевна.

16 апреля — стал работать заведующим «броневой» лабораторией ЛФТИ в Казани (до марта 1943 года), оставаясь одновременно сотрудником лаборатории по защите кораблей.

Октябрь — подготовил по поручению правительства «Записку о возобновлении работ по делению урана».

1943, 9 января — возвращение в Москву.

10 марта — назначен руководителем работ по использованию атомной энергии.

12 апреля — издано распоряжение АН СССР об организации Лаборатории № 2 АН СССР.

14 августа — издан приказ по казанской группе ЛФТИ, определивший состав самостоятельной лаборатории Академии наук. Заведующим Лабораторией № 2 АН СССР назначен профессор И. В. Курчатов.

29 сентября — избран в действительные члены АН СССР.

1944, 25 сентября — осуществляет в Лаборатории № 2 совместно с Л. М. Неменовым пуск первого московского циклотрона М-1.

17 октября — в Лаборатории № 2 АН СССР Б. В. Курчатовым с сотрудниками получены первые «индикаторные» количества плутония.

Декабрь — в лаборатории Гиредмета получен первый слиток металлического урана.

1945, весна — под руководством Курчатова начата разработка проекта первого промышленного реактора.

1946, 25 декабря — Курчатов с сотрудниками впервые в Евразии осуществляет на сооруженном в Лаборатории № 2 АН СССР опытном уран-графитовом реакторе Ф-1 цепную ядерную реакцию.

1947 — в Лаборатории № 2 АН СССР пущен большой циклотрон. По инициативе Курчатова в МГУ организован физико-технический факультет, в дальнейшем преобразованный в МИФИ.

1948, июль — осуществил физический пуск первого промышленного реактора для производства плутония, вывел реактор на полную мощность.

1949, 4 апреля — по предложению И. В. Курчатова Лаборатория № 2 АН СССР названа Лабораторией измерительных приборов АН СССР (ЛИПАН).

29 августа — под руководством Курчатова в СССР испытана первая атомная бомба.

29 октября — присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением золотой медали «Серп и Молот» и второго ордена Ленина, присуждена во второй раз Государственная премия.

13–14 декабря — осуществлен пуск синхроциклотрона на 400 МэВ в городе Дубне. Основана Гидротехническая лаборатория, позже преобразованная в Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ).

Конец года — вместе с Н. А. Доллежалем приступил к разработке проекта первой атомной электростанции.

1950, весна — под руководством И. В. Курчатова в ЛИПАН начато строительство высокоточного исследовательского реактора, материаловедческой и радиохимической лабораторий.

11 октября — избран делегатом от Академии наук СССР на II Всесоюзную конференцию сторонников мира.

1951, май — развертывает в ЛИПАН исследования по управляемым термоядерным реакциям и передает в Обнинск руководство проектированием и сооружением первой в мире атомной электростанции.

8 декабря — вторично присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением третьего ордена Ленина.

1952, 9 сентября — по инициативе И. В. Курчатова принято постановление Совета министров СССР № 4098–1616 «О проектировании и строительстве объекта № 627» — атомной подводной лодки для ВМФ — «Ленинский комсомол».

1953, 12 августа — под руководством Курчатова испытана первая в мире термоядерная бомба.

Конец года — под руководством Курчатова и А. П. Александрова начато проектирование первого в мире атомного ледокола «Ленин».

1954, 4 января — И. В. Курчатов стал первым в СССР трижды Героем Социалистического Труда, в четвертый раз удостоен звания лауреата Государственной премии.

27 июня — руководил пуском первой в мире атомной электростанции в городе Обнинске.

1955, 6–7 июля — состоялась сессия АН СССР по проблемам мирного использования атомной энергии, подготовленная Курчатовым.

В работе участвовали ученые и специалисты академий наук союзных республик, вузов, ученые из социалистических стран. Сессия проведена накануне Первой Женевской конференции по мирному использованию атомной энергии.

1956, 21 февраля — выступил на XX съезде КПСС с речью о развитии работ по использованию атомной энергии.

25 апреля — выступил с докладами в Харуэлле (Англия).

Весна — внес в правительство предложение об организации Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне.

Конец мая — первый инсульт.

Июль — по инициативе Курчатова начато строительство в Ленинграде первого в мире атомного ледокола.

10 ноября — по ходатайству Курчатова ЛИПАН получает официальное название Институт атомной энергии.

1957, февраль — второй инсульт.

22 апреля — присуждена первая в стране Ленинская премия в области науки.

5 декабря — осуществлен спуск на воду первого в мире атомного ледокола «Ленин».

30 декабря — составляет программу развития термоядерных исследований в СССР. По его предложению в ИАЭ начато строительство «ОГРЫ» и «Токамака». Установка «ОГРА» была построена за восемь месяцев. «Потрясающим подвигом» назвал ее сооружение руководитель английских атомных исследований Дж. Кокрофт на Второй Женевской конференции в 1958 году.

1958, январь — организует еженедельный семинар, на котором собирает термоядерщиков и сам изучает термоядерную проблему.

8 февраля — выступает на приеме в Кремле в честь виднейших представителей советской интеллигенции.

31 марта — произносит речь на заседании Верховного Совета СССР, где, в частности, говорит: «Мы, советские ученые, глубоко взволнованы тем, что до сих пор нет международного соглашения о безусловном запрещении атомного и водородного оружия».