22 июня 1941 года застало ледокол «Микоян» у достроечной стенки судостроительного завода в Николаеве. По нормам мирного времени на его ввод в строй требовалось 7-8 месяцев, однако уже уже 28 июля судно было мобилизовано, а 5 августа без ходовых испытаний под грохот залпов зенитных орудий, отражавших налеты немецкой авиации на николаевские судостроительные заводы своим ходом ушло в Севастополь. Первым командиром нового ледокола стал опытный военный моряк, участник Гражданской войны в Испании капитан 2-го ранга С.М. Сергеев. Ценным пополнением экипажа нового судна стали высококвалифицированные специалисты – рабочие сдаточных команд судостроительного завода имени А. Марти, пожелавшие добровольно сражаться в рядах ВМФ.
В Севастополе «Микоян» был вооружен пятью 130-мм орудиями, четырьмя 76-мм зенитками и четырьмя пулеметами калибра 7,62-мм и 26 августа включен в состав Черноморского флота в качестве вспомогательного крейсера. Новый «крейсер» вошел в состав отряда кораблей северо-западного района Черного моря (крейсер «Коминтерн», эсминцы «Незаможник» и «Шаумян», дивизион канонерских лодок и другие корабли), целью которого была артиллерийская поддержка войск Одесского оборонительного района.
«Микоян» обстреливал позиции врага по Одессой, оказывал артиллерийскую поддержку при высадке десанта под Григорьевкой 22 сентября 1941 года, подавив две артиллерийские батареи противника. Впервые на Черноморском флоте комендоры «Микояна» начали отражать налеты авиации огнем орудий главного калибра. Для этого по предложению командира БЧ-5 (электромеханическая боевая часть) старшего инженер-лейтенанта Юзефа Злотника для увеличения угла возвышения орудий повысили высоту амбразур в их броневых щитах. Здесь и пригодился опыт бывших рабочих-судостроителей. После оставления Одессы крейсер-ледокол участвовал в обороне Севастополя, вывозил из осажденного города раненых и гражданское население.
В ноябре 1941 года вспомогательный крейсер снова стал ледоколом – в порту Поти вооружение было демонтировано, военно-морской флаг сменили на государственный. Затем «Микоян» прибыл в Батуми, где к нему присоединились танкеры «Сахалин», «Туапсе» и «Варлам Аванесов». Ранним утром 25 ноября караван судов в сопровождении лидера «Ташкент», эсминцев «Способный и «Сообразительный» вышел в море, взяв курс на Босфор. 30 ноября на подходах к Босфору корабли охранения повернули назад, а ледокол и танкеры, войдя в Босфор, стали на якорь.
Вскоре на борт «А. Микояна» прибыл советский военно-морской атташе в Турции капитан 1-го ранга Родионов и офицер британского флота Роджерс. Родионов сообщил, что согласно решению Государственного комитета обороны, ледоколу и танкерам ставилась задача прорваться в порт Фамагуста на Кипре, где танкерам предписывалось поступить в распоряжение союзного командования, а ледоколу следовать на Дальний Восток.
Задание было не из легких – Эгейское море контролировалось итальянскими и немецкими кораблями и авиацией, базировавшимися на многочисленных островах. В ночь с 30 ноября на 1 декабря ледокол прошел Дарданеллы и двинулся на юг, прижимаясь к турецкому берегу. Переходы совершались ночью, а в светлое время суток судно скрывалось среди бухточек и островков турецкого побережья.
На третью ночь, когда «А. Микоян» проходил между турецким мысом Карабурун и занятым противником островом Лесбос, счастье изменило советским морякам. Светила полная луна и итальянцам удалось заметить и атаковать безащитный ледокол, вооружение которого состояло из шести пистолетов и винтовки. Советские источники утверждают, что в течение 23 часов «Микоян» подвергался атакам трех торпедных катеров, самолетов- бомбардировщиков и торпедоносцев, преследованию подводных лодок, но благодаря умелому маневрированию ему удалось уклониться от многочисленных торпед и повреждения ограничились 150 (по другим данным – 500) пулевыми и осколочными пробоинами и сгоревшей спасательной шлюпкой. Это выглядит не совсем правдоподобным. Скорее всего, ледокол следовал турецкими территориальными водами и итальянские катера ограничились пулеметным обстрелом, не рискуя вступать в конфликт с турками.
Танкеры прорывались в Фамагусту поодиночке, замаскированные под сухогрузы. «Варлааму Аванесову» не повезло – он был был потоплен подводной лодкой U-635 в районе Лесбоса. Позднее, уже в Атлантике, погиб и танкер «Туапсе», торпедированный 4 июля 1942 года в Юкатанском заливе U-129.
Из Фамагусты «А. Микоян» направился на ремонт в Хайфу, а затем через Суэцкий канал, Красное море, Индийский океан, мимо мыса Доброй Надежды, через Атлантический океан, обогнув мыс Горн последовал в Сан-Франциско. 9 августа 1942 года после девятимесячного перехода длиною в 25 000 миль ледокол вошел в Анадырский залив на Чукотке.