В октябре 1941 года Микоян возглавил Комитет по эвакуации — структуру, созданную для помощи Совету по эвакуации, возглавляемому Кагановичем. (Причём в Совете Микоян был 1-м заместителем Кагановича.) Эвакуация советских промышленных предприятий в годы Великой Отечественной войны — событие, не имеющее аналогов в мировой истории. Вот некоторые цифры. За первое полугодие 1941-го из Ленинграда вывезено 539 тысяч человек, 3700 вагонов оборудования и культурных ценностей. За второе полугодие 1941 года из западных районов СССР, включая Украину и Белоруссию, перемещено 2593 предприятия, дававших до войны треть всей промышленной продукции. Вывезено 2,4 миллиона голов крупного рогатого скота, 5 миллионов овец и коз, 1 миллион лошадей. Из Москвы к декабрю 1941 года эвакуировано 2 миллиона человек, более 500 промышленных предприятий. Причем после начала советского контрнаступления в первые месяцы 1942 года некоторые оборонные предприятия были немедленно реэвакуированы, перемещены обратно и возобновили деятельность в столице (например, Научно-исследовательский полигон стрелкового вооружения). К марту 1942 года военные заводы, вывезенные за Урал, в Западную Сибирь и Среднюю Азию, произвели столько же продукции, сколько выпускалось в СССР перед началом войны. Всего за полтора года — за 1941-й и 1942-й — с территорий военных действий в тыл было вывезено около 17 миллионов человек.
Семья Микояна — жена и трое младших сыновей — также была вывезена из Москвы в Куйбышев (Самару) 17 октября 1941 года. Туда же — в Куйбышев — переехал весь Совнарком: работу на новом месте возглавил Николай Вознесенский. В Куйбышев выехали Калинин, Каганович, Андреев. Генштаб и Наркомат обороны перемещены в Арзамас. Нарком тяжёлой промышленности Иван Тевосян, уже нам знакомый, принципиально отказался уезжать из столицы.
Ни Анастас Микоян, ни Молотов, ни Сталин не покидали Москву и работали в Кремле. Однако отъезд всех руководителей страны обсуждался 16 октября, в самый, возможно, страшный день для жителей Москвы. В этот день все военные заводы в черте города заминировали. Также — мосты и метро. Населению предложили выходить на восток пешим ходом. В учреждениях жгли документы. В городе началась паника, но её быстро пресекли. Маленков и Берия срочно создавали подпольную сеть из надёжных людей, которые должны были организовать сопротивление в случае оккупации Москвы.
На следующий день, 17 октября, как пишет Микоян, «мысль об отъезде узкой группы руководителей отпала». По радио объявили, что товарищ Сталин продолжает работать в Кремле. Остались Молотов, Маленков, Берия и его заместитель Иван Серов.
Вместе с Микояном в Москве остались его помощники Александр Барабанов и Василий Смоляниченко, а также личный телохранитель чекист Селезнёв.
Двадцать седьмого октября немецкие войска заняли Волоколамск, но затем продвижение замедлилось. Вермахту не хватало топлива и боеприпасов, потери были велики, солдаты утомлены.
В начале ноября Сталин организовал подряд два мероприятия, имевших оглушительный эффект. Вечером 6 ноября он провёл заседание Моссовета на платформе станции метро «Маяковская». Он появился не один: с ним вышли Маленков, Берия и Жуков. Сталин произнёс уверенную эмоциональную речь, её транслировали по радио. У платформы стоял поезд с открытыми дверями, внутри — столы с закусками. Собравшиеся устроили Сталину овацию на десять минут. После заседания состоялся концерт.
На следующий день, 7 ноября, в 8 утра на Красной площади провели всемирно известный военный парад. Шёл густой снег. Из-за низкой облачности в этот день германская авиация не нанесла бомбовые удары по Москве. Однако все участники парада получили приказ сохранять строй, порядок и дисциплину даже в случае прямой атаки с воздуха. Газеты и радио разнесли сообщения о параде во все концы страны. Товарищ Сталин никуда не уехал, он работает, он принял парад! Вот фотографии, он стоит на трибуне Мавзолея, а рядом — товарищ Молотов! Москва — держится! Люди воспряли духом. До перелома в войне было ещё очень далеко, но перелом в сознании миллионов граждан уже произошёл. Родилась вера в Победу.
Микоян не участвовал ни в «подземном» заседании Моссовета, ни в военном параде. Нетрудно догадаться, что его участок работы — обеспечение тыла — был самым трудным и неблагодарным. Все лучшие специалисты его наркоматов ушли добровольцами на фронт. Никто не хотел сидеть в тылу и считать шинели и валенки, все хотели сражаться с оружием в руках. На тыловиков, не нюхавших пороха, везде смотрели свысока и относились пренебрежительно. В обиход вошло оскорбительное выражение «тыловая крыса».
Между тем в тылу царила такая же неразбериха, как и на переднем крае. Люди точно так же работали без сна и отдыха. В 1942 году Микоян возглавил Комитет по разгрузке железных дорог, затем преобразованный в Транспортный комитет. Железные дороги находились в ведении Кагановича, однако тот плохо справлялся со своей работой. Микояну пришлось, говоря современным языком, «разруливать» огромные заторы из сотен эшелонов.