Основным видом деятельности депо в годы войны являлся увеличенный выпуск вагонов из ремонта, обеспечение исправным подвижным составом для перевозки военной техники и людей на фронт. Для нужд фронта в 1941 году на базе депо построен чугунолитейный цех, который работал без перерывов на протяжении всей войны, обеспечивая нужды предприятий дороги в чугунном литье.
История депо напрямую связана с прокладкой на Южном Урале Великой Транссибирской железнодорожной магистрали. Первой на карте появилась станция Челябинск; для организации её работы вскоре было построено крупное паровозное депо. В 1900 году в его состав вошли Верхние вагонные мастерские — будущее вагонное депо. Вплоть до 1935 года Верхние вагонные мастерские входили в состав Челябинского паровозного депо, здесь выполняли одновременно ремонт и пассажирских, и грузовых вагонов. Однако затем по приказу Народного комиссариата путей сообщения (НКПС) мастерские вывели в самостоятельное предприятие по ремонту пассажирских вагонов (ВЧД-1). С этого времени, в сущности, и начинается «официальная» биография Пассажирского вагонного депо.
Не менее глубокий след в историческом развитии депо оставили годы военного периода. В сентябре 1941 года южноуральцы получили срочное задание Государственного Комитета Обороны СССР: построить — в кратчайшие сроки! — 5 бронепоездов и 20 бронеплощадок. Поставленная перед железнодорожниками задача являлась крайне тяжёлой и трудной. Они не имели опыта в строительстве бронепоездов, чертежи и необходимое оборудование отсутствовали, не было подготовленных кадров. С нуля было срочно организовано конструкторское бюро, где разрабатывались чертежи. Они сразу же передавались в цеха.
Паровозы бронировались в паровозном депо, а вот бронеплощадки строили как раз в Пассажирском вагонном депо Челябинск. Также надо напомнить, что в военные годы в депо существовал ещё один особый производственный участок: там переоборудовали санитарные поезда, поезда-бани, тысячи вагонов под людские перевозки и перевозки военной техники.
На Банных путях ВЧД-1 был создан производственный участок, на котором были оборудованы и отправлены на фронт сотни грузовых вагонов для перевозки людей и военной техники. На протяжении всей войны в ВЧД-1 производили плановый и оздоровительный ремонт вагонов для военно-санитарных поездов.
Строительство бронепоездов и площадок финансировалось за счёт средств от субботников и воскресников, в которых принимали участие тысячи железнодорожников и члены их семей.
Работы происходили в тяжелейших условиях, однако были выполнены в срок. Бронепоезда и площадки были отправлены на фронт. Об этом событии деповчанам напоминает мемориальная доска. Кроме того, на территории депо возвели мемориальный комплекс в память о работниках, погибших в годы Великой Отечественной войны. На мраморе увековечены имена 25 человек.
В годы войны широкое движение получили двухсотники, пятисотников, когда нормы выполнялись на 200 и 500%.
Так токарь вагонного депо Челябинск С.Г. Бабков заявил, что даст пять норм в смену и, действительно, вместо 7 по норме заточил 44 буферных стержня, через день – 53, дав норму на 750%.