Zabudowa ulicy ucierpiała w czasie obrony Warszawy we wrześniu 1939. Na wysokości ul. Księcia Janusza zbudowano barykadę i rów przeciwpancerny; rów przeciwpancerny wykopano także przed wiaduktem kolei obwodowej. Sierpień 1944 roku przyniósł śmierć tysięcy mieszkańców okolicy i samej Górczewskiej oraz spalenie jej zabudowy. Wydarzenia te przeszły do historii miasta jako Rzeź Woli. Wydarzenia te upamiętnia m.in. miejsce pamięci narodowej przy ul. Górczewskiej 32 (w pobliżu skrzyżowania z al. Prymasa Tysiąclecia). Kilka innych miejsc egzekucji zostało upamiętnionych tablicami pamiątkowymi Tchorka. Prochy zamordowanych zostały umieszczone po ekshumacjach na cmentarzu Powstańców Warszawy.
Po upadku powstania wysadzono w powietrze wszystkie zabudowania fabryczne, rabując wcześniej ich wyposażenie. Po wojnie ich nie odbudowano. Ocalały jednak wyremontowane po roku 1945 zabudowania mieszkalne. Po upadku powstania warszawskiego Niemcy umocnili nasyp kolei obwodowej licznymi betonowymi schronami, zachowanymi do dziś. Przy poszerzonym wiadukcie kolejowym przy przystanku kolejowym Warszawa Młynów po stronie południowej ulicy wystaje z nasypu schron Ringstand 58c, nazywany zwyczajowo Tobrukiem.