Приток свежих научных сил, многочисленные плодотворные экспедиционные исследования создавали прекрасные предпосылки как для развития разных направлений палеонтологии, так и для пополнения фондов Палеонтологического музея.
Великая Отечественная война уничтожила грандиозные планы, изменила судьбы многих ученых. Директор Палеонтологического института А.А. Борисяк создал штаб по подготовке к эвакуации, куда вошли Ю.А. Орлов, И.А. Ефремов, Е.А. Иванова. Было принято решение об эвакуации коллекций Института и Музея в разные города. В ноябре материалы Музея были отправлены в Алма-Ату. Некоторые экспонаты оставались на месте и 1 декабря 1941 г. в присутствии комиссии Академии наук СССР они были переданы на хранение уполномоченным ПИН в Москве Т.А. Добролюбовой и Н.В. Кабакович. Несмотря на голод и бомбежки, эти героические женщины доставали уголь, привозили его на санках и топили им залы, чтобы сохранить оставшиеся в Москве коллекции. Дорога в эвакуацию растянулась на долгих 11 дней. 238 ящиков с бесценными коллекциями и имуществом прибыли в Алма-Ату накануне 1942 г., где Е.А. Иванову и Е.И. Беляеву, сопровождавших груз, ждали новые испытания – длительные переговоры с местным начальством, поиски помещения, относительно пригодного для хранения коллекций, и их обустройство. Мужество и стойкость московской группы сотрудников, оптимизм и героическое терпение тех, кто сопровождал и хранил раритеты Музея в эвакуации, позволили сохранить для потомков палеонтологические коллекции, научное значение которых невозможно переоценить.
В 1943 г. многие палеонтологи вернулись в Москву, началась активная и трудоемкая работа по подготовке помещений Музея и Института к реэвакуации коллекций и восстановлению экспозиции. Начало 1944 г. было омрачено кончиной академика А.А. Борисяка. Тем не менее, в ноябре 1944 г. Музей вновь открыл свои двери для широкой публики. Руководство Институтом было поручено Ю.А. Орлову. С 1945 г. обязанности заведующего Музеем легли на плечи профессора К.К. Флёрова (рис. 10). Зоолог по образованию, он получил также профессиональные знания в области живописи. К.К. Флёров был не только крупным ученым, автором более сотни научных работ, но и известным художником-анималистом. Он успешно реконструировал по скелетным остаткам внешний вид животных, создавал их скульптурные изображения и писал выразительные живописные полотна на темы палеонтологии. Художественные работы К.К. Флёрова составляют золотой фонд Палеонтологического музея. Они также хранятся в Зоологическом музее в Санкт-Петербурге, Государственном Дарвиновском музее в Москве, Народном музее Монголии, Институте четвертичной палеонтологии в Германии и в частных коллекциях.
В первые послевоенные десятилетия, благодаря проведению масштабных полевых работ и раскопок, палеонтологические коллекции постоянно пополнялись (рис. 11). Значительным вкладом в экспозиционный фонд стали материалы из Монгольской Народной Республики.
