С корабля начали снимать легкую зенитную артиллерию; его автоматы установили на кораблях Ладожской флотилии. Тяжелейшее положение на фронте побудило командование еще больше «урезать» экипаж, который подвергся переформированию. На борту осталась небольшая группа специалистов-техников, в основном из состава электромеханической боевой части и несколько офицеров. После обследования было решено, что крейсер все же можно будет поднять и привести в боеспособное состояние его артиллерию, представлявшую значительную ценность для осажденного города.

Работы приходилось вести в основном ночью в обстановки максимальной скрытности и маскировки, поскольку противник находился всего в 4 км. К борту незаметно подошли корабли-спасатели ЭПРОНа, но, поскольку пришлось ограничиться самыми мелкими единицами, мощности их водоотливных средств не хватило для подъема «Петропавловска». Затем залив покрыл лед, и спасатели оказались вынужденными уйти. Между тем немногочисленный экипаж не прекращал борьбу. Было решено откачивать воду последовательно из каждого отсека, предварительно герметизируя его. Первоначально использовались только маломощные переносные насосы, но после осушения кормового машинного отсека удалось ввести в действие электростанцию № 1. Постепенно в ход пошли стационарные штатные насосы, расположенные в отсеках. Германская техника оказалась достойной этих поистине героических усилий (работы по-прежнему велись только в темное время суток), и корабль стал всплывать. Для маскировки каждое утро в часть осушенных отсеков вновь набирали воду, чтобы скрыть от немцев изменения в осадке. Корабельные насосы могли работать в полностью затопленных помещениях и осушали их достаточно быстро для того, чтобы ночью сделать очередной шаг к спасению корабля. Все эти работы велись в разгар холодной блокадной зимы 1941/1942 года. Личный состав страдал не только от холода и сырости, но и от нехватки еды: хотя паек на флоте оставался в приемлемых для поддержания жизни размерах, людям требовалось еще и много работать физически. Тем не менее, в течение зимы и весны в строй удалось ввести еще 2 дизель-генератора.

В полностью небоеспособном состоянии «Петропавловск» находился ровно год. Только 10 сентября 1942 года удалось полностью восстановить водонепроницаемость корпуса, а на следующий день произвести пробное всплытие. Утром его опять посадили на грунт. Операцию удалось провести настолько скрытно, что большинство личного состава находившейся рядом на берегу в окопах пехотной части ничего не заметило. Наконец, в ночь с 16 на 17 сентября крейсер окончательно всплыл и с помощью буксиров проследовал к стенке Балтийского завода.

По всем правилам ремонт следовало бы продолжить в доке, но довести крейсер до Кронштадта по полностью простреливаемому противником Морскому каналу оказалось невозможным. Пришлось проводить работы по старинке, как почти 40 лет назад в Порт-Артуре. На заводе изготовили огромный кессон размером 12,5 х 15 х 8 м, который поочередно подводили к пробоинам, откачивали воду и заделывали раны, нанесенные неприятельскими снарядами. Одновременно в помещениях и на палубе продолжались работы по восстановлению артиллерийского вооружения, электрооборудования и механики. А после их завершения оборудование пришлось ставить на консервацию: работы по корпусу велись слишком медленно.

Ремонт продолжался в течение всего следующего года, и уже в январе 1944 году с новой стоянки у Торговой гавани заговорили три оставшихся 203-мм орудия (левая пушка в носовой башне была полностью выведена из строя в 1941-м). Крейсер вошел в состав 2-й артиллерийской группы флота вместе с линкором "Октябрьская революция", крейсерами «Киров» и "Максим Горький" и двумя эскадренными миноносцами. Его артиллерией командовал старший лейтенант Я. К. Грейс. «Петропавловск» принял участие в Красносельско-Ропшинской наступательной операции, выпустив в первый же день, 15 января 1944 года, 250 снарядов. С 15 по 20 января это число увеличилось до 800. А всего за 31 обстрел по врагу было выпущено 1036 снарядов. Орудия корабля-калеки не слишком жалели: на его счет пришлось около трети проведенных стрельб и выпущенных 2-й артиллерийской группой флота снарядов. На окончательном вводе его в строй поставили крест, так что сбережение орудий и боезапаса уже не имело никакого смысла.

По донесениям береговых наблюдательных групп и наших войск действия артиллерии оказалось весьма эффективным. Только за 19 января на счет крейсера-батареи записали 3 орудия, 29 автомобилей, 68 повозок и 300 убитых солдат и офицеров противника. Но постепенно фронт отдалялся, и вести огонь становилось все более затруднительным. Последние залпы корабль выпустил 24 января 1944 года.

Так по сути дела закончилась боевая жизнь "русского немца". 1 сентября «Петропавловск» переименовали в «Таллин». Война приближалась к концу, но в судьбе многострадального корабля никаких изменений не происходило. После победы появилась принципиальная возможность завершить начатое пять лет назад дело, поскольку советские кораблестроители получили в свои руки поврежденный и недостроенный «Зейдлиц». Однако благоразумие возобладало, и чужеродный, уже устаревший крейсер так и не достраивался. Его некоторое время использовали в качестве несамоходного учебного судна, а затем — плавучей казармы (11 марта 1953 года переименован в «Днепр», а 27 декабря 1956-го получил обозначение ПКЗ-112).

3 апреля 1958 года бывший «Лютцов» исключили из списков флота и отбуксировали на корабельное кладбище в Кронштадте, где в течение 1959–1960 годов его разобрали на металл.

Высокое состояние германской техники и инженерной мысли просто не позволяло создать явно неудачный проект, хотя в случае крейсеров типа "Адмирал Хиппер" можно отчасти говорить о том, что такая попытка была-таки сделана. Вообще сравнение боевых кораблей различных наций, построенных в соответствии с разными стратегическими и тактическими идеями — дело неблагодарное. Особенно это касается времени Второй мировой войны, когда свершался переход приоритета от факторов, связанных с чисто артиллерийским боем (число и качество орудий, бронирование), к «инструментальным» элементам, таким, как системы управления огнем, радиолокаторы, гидролокаторы и другое наукоемкое оборудование. Тем не менее, попытаемся дать общую оценку германского варианта тяжелого крейсера.

Прежде всего стоит отметить, что несмотря на фактическое отсутствие ограничения водоизмещения, столь сильно досаждавшее всем остальным странам, немцам не удалось создать ни более сильно вооруженный, ни лучше защищенный корабль. Вооружение «Хиппера» (восемь 203-мм орудий) эквивалентно "обязательному минимуму" для вашингтонских крейсеров. При этом американские корабли того же класса имели по 9 орудий, а японские — 10. Среди восьми-орудийных тяжелых крейсеров второго поколения немецкие имели, пожалуй, самую слабую защиту. «Альжери», один из главных потенциальных противников, имел более толстую поясную и палубную броню (соответственно 110 мм + 40 мм переборка и 80 мм). Еще более сильно бронировались итальянские крейсера типа «Пола». Пояс американской «Уичиты» — последнего предвоенного проекта, созданного еще под ограниченное водоизмещение, имел толщину 163 мм, хотя и на меньшей площади, чем у «германцев». На этом фоне 80-мм пояс, подкрепленный 30-мм скосом (что обеспечивало защиту, примерно соответствующую 110–130 мм с учетом разнесения брони и в зависимости от дистанции), выглядел не слишком внушительно. Во всяком случае, традиционный принцип постройки немецких кораблей — усиленная защита, пусть даже за счет вооружения — при создании проекта тяжелых крейсеров соблюден не был. Даже наиболее мощно вооруженные японские тяжелые крейсера, меньшие по водоизмещению и более скоростные, имели примерно такой же уровень бронирования (наклонный пояс 102 мм, правда, на гораздо меньшей площади). В результате опасными противниками для «немцев» становились солидно защищенные большие легкие крейсера, вооруженные 12–15 шестидюймовыми орудиями (британские «города» и «колонии», американские «Бруклины» и "Кливленды"), в особенности на небольших дистанциях, где большую роль играла плотность огня.