После второй Японской войны, проигранной Российской Империей, Верх-Исетск стал центром военного машиностроения. К Третьей Японской, именуемой также в ряде источников Мировой Войной, город оказался готов. Такие заводы-гиганты, как Уралмаш и Эльмаш заложили основу прибрежного оборонительного флота, выпустили более десяти тысяч танков-амфибий и двух тысяч экранопланов. Бойцы Уральского фронта успешно отражали атаки Оси со стороны Новосибирского Моря, в год Блицкрига возведённые в Туринском Заливе три насыпные линии обороны позволили сохранить промышленный центр и важнейший узел Транссибирской Магистрали, не позволив осуществиться планам прорыва в южные заливы Новосибирского Моря и разделению страны на западную и восточную часть.
После войны, в царствование Константина II, в период Ледяного Противостояния началась эпоха Великих Строек. Город, как и многие другие уральские города, был на сорок лет закрыт для посещения иностранцами. За это время завершены новый Серовский Тракт к северным уездам губернии через озеро Таватуй, а также три моста (включая крупнейший на Урале подвесной вантовый мост), сократившие путь железнодорожному и автомобильному транспорту по Московскому тракту. Построен второй транспортно-гражданский аэродром Северка (в дополнению к южному Арамиль).
После разведки запасов углеводородов в Сибирском Море было создано Управление по Осушению со штаб-квартирой в Верх-Исетске, осуществившее в 1950–1970 годах крупнейший проект по дренажу и осушению "Архипелаг Сибирь". Проект, превзошедший по масштабу норвежско-голландские "Зёйдзе" и английский "Дамнинг-констракшн" позволил создать на базе гряды Сургутских островов для нужд земледелия и нефтедобычи Великий Нефтегазовый (Сургутский) остров, а также ряд других насыпных и дренажных островов общей площадью 93 тыс. кв. км, что сопоставимо с площадью Швейцарии. Важнейшую роль сыграл Уральский Завод Тяжёлого Машиностроения, поставлявший насосное, буровое и экскаваторное оборудование.
В 1959 году город превысил по населению губернскую столицу, а спустя ещё четыре года достиг миллионного населения. В связи с этим обсуждался перенос ряда губернских учреждений (и даже столицы губернии) в Верх-Исетск, но решение по данному вопросу принято не было. В 1969 году первые мегаватты энергии дала Зареченская Атомная Станция. В 1975 году началось строительство метро, насчитывающее в настоящее время (2010 г.) две линии и тринадцать станций.
В настоящее время население Агломерации и Среднеуральской Системы Расселения, включающей также ряд городов расположенных на берегах оз. Таватуй (Нижний Тагил, Новая Ляля, Каменск-Уральский, Алапаевск, Верхотурье, Салда) и вдоль крупнейших магистралей достигает 4,1–4,3 млн. человек, что составляет 55 % населения Пермской Губернии. Сословно-классовый состав: 9 % крестьяне, 52 % мещане (включая пролетариат, картельное чиновничество, почетных граждан и купечество), 24 % дворянские чины с 14 по 10 включительно, 11 % дворянские чины с 9 по 2, 2 % духовенство, 1 % казачество, 1 % — не классифицируемые.