Раїса Борисівна Шор, старша телефоністка вузла зв'язку, була однією з перших, хто дізнався про війну та розпочала мобілізацію в районі. На мітингах трудящих висловлювалася готовність зробити все для перемоги, а в райвійськкомат надходили десятки заяв від людей, які хотіли відправитись на фронт. У перші дні війни в народне ополчення записалось 791 чоловік, з них 166 жінок.
Коли війна почалася, місцеві вчителі перервали свою відпустку, щоб надати допомогу у зборі врожаю і збирати кошти для фронту. У районі був сформований винищувальний батальйон. Основним завданням була боротьба з німецькими десантниками-парашутистами та охорона важливих об'єктів, особливо стратегічно важливого аеродрому.
Було проведено евакуацію жителів міста та техніки, а також було зібрано худобу з колгоспів. Наступ фашистів стримували військові частини, зокрема 169-ї стрілецької дивізії 18-ї армії. В результаті зіткнень було знищено декілька німецьких танків та військова частина прикордонників, а їх лідер був здобутий як трофей. Пізніше фашисти окупували місто.
Майже кожної неділі окупанти вивозили людей на окраїну міста, де влаштовувались масові вбивства. Тільки в одну ніч 1941 року розстріляно 110 чоловік. Серед вбитих жінки, діти, старики. Інколи масові вбивства перетворювались на свого роду тренувальні вправи для собак в стрільбі по рухомих мішенях.
Після облави на євреїв в селі Новополтавці 850 чоловік разом з дітьми зігнали в одне місце, а потім погнали на аеродром, де були ями з-під баків з пальним і там розстріляли.
Картина жорстоких насильств доповнювалась фактами масового вигнання радянських людей до Німеччини в рабство. Спочатку по карточках, а потім без розбору хапали молодь на базарі, вокзалі, на вулицях, влаштовуючи облави. Хапали і вночі, хапали людей і з дітьми. Під озброєною охороною конвоювали на залізничну станцію, звідки в товарних вагонах невільників відправляли на каторжні роботи. І так до останнього дня окупації. Така участь настигла 4242 новобужан. Велика частина з них не повернулася.
17-річні юнаки, учні СШ №7 Іван Лебедик, Василь Носенко, Григорій Пономар, Микола Бублій створили бойовий гурток. Гвинтівки викрали в школі, зробили з них обрізи, пізніше дістали револьвер і гранати.
З перших днів окупації в Новому Бузі діяла підпільна група Миколи Микитовича Березанського. Партизани збирали інформацію про дислокацію ворожих з'єднань, які слідували через залізничну станцію, розповсюджували повідомлення Інформбюро, листівки. В честь річниці Жовтня підпільники підпалили дві німецькі машини з продовольством, вирізали в декількох місцях телефонні проводи на лінії Новий Буг--Казанка, здійснили наліт на вагон зі зброєю.
В селі Анастасіївка-2 виникла ще одна партизанська підпільна група. Очолив її, втікши з полону, житель села студент Георгій Мороз. Підпільники зірвали збирання врожаю 1941 року. При допомозі народних месників був пущений під підкіс поїзд з фашистськими солдатами, які їхали на фронт. В селі почали зникати німці та поліцаї. В Анастасіївку був викликаний каральний загін.
Під нищівними ударами наших військ, відступаючи, фашисти в дикій люті руйнували все, що могли. Розстрілювали жителів. Вщент зруйнували чудовий раймаг, що працював до війни на тому місці, де стоїть зараз двоповерховий будинок колишнього КПО, спалили двоповерховий будинок аптеки, що височів по вулиці Куйбишева навпроти ранкового ринку, підпалили будинок райкому комсомолу, замінували, але не встигли зруйнувати міжрайонну майстерню капітального ремонту двигунів, що працювала в будинку колишнього навчального корпусу №1. Втікаючи, фашисти повідкривали крани резервуарів з пальним, аби воно не дісталось радянським військам. Три дні після того населення вичерпувало пальне, відстоювали, потім використовували.
Вирішальним напрямом фронту став Новобузький. Він забезпечував розчленування військ ворога на дві частини з подальшим оточенням ворожих сил в районі Снігурівки - Березнегуватого. Тому на Новий Буг вирішили націлити ударну групу 8-ї Гвардійської і 46-ї армій, які повинні були нанести вирішальний удар. Для розвитку успіху в смузі 46-ї армії повинен був вводитись 23-й танковий корпус, а в смузі 8-ї гвардійської армії -- кінно-механізована група під командуванням генерал-лейтенанта І.А. Плієва. Ця група, досягнувши Нового Бугу, повинна була нанести удар на південь -- по тилах німецьких військ, які знаходились на схід від Миколаєва.
Раптовість була приголомшуючою, а втрати звелись нанівець. Але від бійців і командирів вимагалось нелюдське напруження. Дощ зі снігом не переставав, періщив цілодобово. В непроглядній темряві, по непролазній багнюці рухались колони. Автомобілі, танки і гармати засідали в грязюці і доводилось під колеса підкладати шинелі, на руках переносити підводи з боєприпасами і гармати. Кіннотники, солдати, навантажені на багато більше звичайного, вибивались із сил. Здавалось, що все рухається тільки на руках людей. Але бійці вперто йшли вперед. Брудні, голодні, наскрізь мокрі й замерзлі, але над усе бажані перемогти.
За 36 годин плієвці пройшли по бездоріжжю з боями більше 70 км. Попереду на всюдиходах слідували командир механізованого корпусу Танасчишин, командир кавалерійських дивізій Тутаринов і Головський, а з ними партизани загону Сєднєва, які знали шляхи.
Десь о 5-й годині ранку 8 березня в небо злетіли чотири багатохвості червоних ракети. Підрозділи 13-ї гвардійської механізованої бригади з криками «Ура» почали штурм залізничної станції Новий Буг. Підійшовши до станції, танки відкрили вогонь по ешелону ворога.
Атака була настільки раптовою, що начальник гарнізону, не розібравшись в чому справа, вилаяв коменданта за «неприпустимий шум в місті, та ще й вночі, коли господа генерали повинні відпочивати».
Беззавітну хоробрість в бою за місто проявив командир танкового батальйону 36-ї гвардійської танкової бригади молодший лейтенант Б.І. Гребенніков, який першим ввірвався з південної окраїни в місто і опинився на чолі великої колони ворожих машин і негайно відкрив по них шквальний вогонь. В паніці заметались штабні офіцери і солдати, одна за другою спалахували бензовози, радіостанції, майстерні, штабні та інші машини. Екіпаж танка підбив біля 250 машин, 2 «Тигри», розсіяв батальйон фашистської піхоти. Ворожі винищувачі танків зуміли підпалити геройський екіпаж.
До 8-й годин ранку 8 березня радянські війська оволоділи містом, звільнивши перший районний центр Миколаївської області в ході знаменитої березнегуватсько-снігурівської операції.
