Walka z okupantem trwała nawet wtedy, gdy Muzeum przemianowano na Museum der Stadt Warschau (powstałe z połączenia Muzeum Narodowego z Muzeum Wojska), a polegała ona na dokumentowaniu wywożonych do Rzeszy zbiorów, by po wojnie móc starać się je odzyskać. Gmach został uszkodzony także w 1944.
W maju 1945 muzeum zostało znacjonalizowane (było własnością miasta). Stanisław Lorentz zaczął prowadzić skuteczne akcje: rewindykacyjną, dzięki której odzyskano nie tylko polskie zbiory, ale także i zbiory poniemieckie, oraz drugą, mającą na celu powiększenie zbiorów muzeum, co w ciągu dziesięciu lat dało owoc czterokrotny w stosunku do stanu liczbowego obiektów muzealnych przed wybuchem wojny.
Na trwałe w historię Muzeum Narodowego wpisali się jego pracownicy, którzy wnieśli duży wkład w rozwój zarówno samej instytucji, jak i polskiej nauki. Należy do nich zwłaszcza prof. Michał Walicki, kurator Galerii Malarstwa Obcego, profesor Uniwersytetu Warszawskiego, znawca malarstwa holenderskiego XVII wieku i polskiego gotyku. W okresie okupacji niemieckiej uczestniczył w konspiracji, zaś po wojnie w czasach represji komunistycznych został aresztowany i więziony w latach 1949–1953. Następnie: prof.