С началом Великой Отечественной войны намеченная Курчатовым программа научных работ была прервана, и вместо ядерной физики сотрудники его лаборатории включились в разработку систем защиты боевых кораблей Черноморского флота от магнитных мин. Впоследствии один из его коллег говорил: «Если бы не война, не прекращение в связи с нею исследований, ни в чем бы мы не отстали от США, а, вполне вероятно, имели бы цепную реакцию и раньше 1942 г. Ведь уже в 1939 г. мы в Ленинграде обсуждали все то, что Э. Ферми делал в 1942 г. в США».
В январе 1942 г. Курчатов прилетел в Казань, где тяжело и долго болел сыпным тифом и воспалением легких. За время болезни у него отросла густая черная борода, и он решил ее не сбривать. В ответ на шуточки сотрудников ученый, смеясь, говорил, что дал обет не бриться, пока не решит поставленную партией и правительством задачу. С тех пор за Игорем закрепилось прозвище Борода. В это время стало известно, что в блокадном Ленинграде погиб его отец, а мать, которую все-таки удалось эвакуировать, умерла уже в Вологде.
Осенью 1943 г. 40-летний Курчатов был избран действительным членом Академии наук СССР, а несколькими месяцами ранее решением Сталина он был поставлен во главе работ по созданию атомного оружия. Вначале было трудно понять, почему на роль научного руководителя атомного проекта был выбран молодой ленинградский профессор. При принятии этого судьбоносного решения, конечно же, существенную роль сыграла рекомендация академика Иоффе. Позже, когда собранные Курчатовым сотрудники продемонстрировали высокие достижения в науке и технике, поняли, что это решение было единственно верным. И можно лишь благодарить судьбу за то, что на ключевом посту научного руководителя проекта оказался Курчатов. Все другие ученые могли хорошо справиться с решением какой-то отдельной части проекта, но навряд ли нашелся бы среди них еще кто-нибудь, способный столь же революционно подойти к задаче в целом.
Тщательная разработка «урановой проблемы» до войны дала возможность Бороде не только сформулировать основные задачи, но и задать в необходимых случаях дублирующие направления. Поначалу его упрекали в том, что он разбрасывается, предрекали, что он не успеет «собрать все силы в кулак» и т. д. Однако постепенно пришло понимание, что это единственно разумный метод организации работ, что в конечном счете большинство страхующих разработок не пропадает, а находит свое, иногда совершенно неожиданное применение. А разработка многих путей по каждому этапу в результате давала возможность выбора оптимального решения. Огромные научные силы были привлечены к делу Курчатовым – академические институты, институты авиационной, металлургической, химической промышленности и многие другие организации.
Для всех людей, вовлеченных в сферу бурной деятельности Бороды, он был эталоном преданного науке ученого с глубокими и разносторонними знаниями, образцом высокой требовательности к себе и своим коллегам. Вместе с тем он был удивительно доброжелательным человеком при всей своей внешней резкости и необходимой решительности. Глубоко уважал достоинство каждого, с кем его сталкивала жизнь. В конфликтных ситуациях никогда не переходил грани делового обсуждения, не позволял себе опускаться до скандалов или оскорблений и находил, как правило, приемлемые пути их разрешения. При этом он сам был скромным и обязательным, обладал блестящим чувством юмора и самоиронией.
По-видимому, одно из наиболее авторитетных и емких определений роли Курчатова в решении атомной проблемы высказал академик Александров: «Мне кажется, это был очень удачный выбор, определивший в конечном итоге успех всего дела. Действительно, рядом работали выдающиеся ученые, но, пожалуй, никто из них не мог так самоотверженно заниматься работой столь крупного масштаба, так увлечь собственным интересом, так зажечь огромный коллектив людей. Работы в этой области для нашей страны были новыми, требовали нового стиля, создания крупных, хорошо организованных коллективов. И здесь Игорь Васильевич подходил как никто другой. Масштаб задачи был действительно потрясающий. Курчатов разворачивает непостижимо разностороннюю деятельность, вовлекая других в вихрь идей, расчетов, экспериментов. На основании тончайших измерений, лежащих на грани возможностей науки того времени, делает далеко идущие (и всегда правильные) прогнозы. Темп и напряженность поисков были на пределе человеческих возможностей. Это мог выдержать только Курчатов».