В 1939 году ввел в действие систему готовности из трех степеней, позволявшую за несколько часов подготовить флот к отражению внезапного удара и развертыванию сил для ведения боевых операций. Кузнецов - единственный советский командующий, отдавший приказ о боевой готовности накануне нападения Германии на СССР, что помогло сохранить флот и людей. В 1944 году первым получил новое высшее воинское звание «Адмирал Флота», приравненное к званию Маршала Советского Союза. Принимал участие в Ялтинской и Потсдамской конференциях в 1945 году. В этом же году был удостоен звания Героя Советского Союза. В ноябре 1947 года вместе с группой адмиралов был обвинен «в передаче иностранным разведкам материалов, составляющих государственную тайну», в январе 1948 года подвергнут суду чести.
Военная коллегия Верховного суда СССР признала его виновным, и Кузнецов был разжалован до звания контр-адмирала. С февраля 1950 года командовал Тихоокеанским флотом. В июне 1951 года Николай Кузнецов вновь был назначен военно-морским министром СССР, в 1953-1956 годах - первый заместитель министра обороны СССР в звании Адмирала Флота Советского Союза. В 1950-х годах Кузнецов начал строительство атомного ракетного флота. После гибели в октябре 1955 года линейного корабля «Новороссийск» Кузнецов был снят с должности «за неудовлетворительное руководство ВМФ».
В феврале 1956 года уволен в отставку без права на восстановление и одновременно вновь понижен в воинском звании до вице-адмирала. Имя Николая Кузнецова на десятилетия перестало существовать для официальных лиц. После увольнения Николай Кузнецов, владевший немецким, французским, испанским языками, изучил английский язык и стал переводить книги по военно-морской тематике. Он - автор мемуаров «Накануне», «На флотах боевая тревога», «Курсом к победе» и других. Умер 6 декабря 1974 года. Похоронен на Новодевичьем кладбище. В 1988 году (посмертно) Николай Кузнецов был восстановлен в звании Адмирала Флота Советского Союза. Имя Кузнецова присвоено Военно-морской академии в Санкт-Петербурге. В 1990 году именем «Адмирал Флота Советского Союза Кузнецов» был назван самый крупный боевой корабль российского флота.