28 июля 1942 года постановлением ГКО № 2120 Челябинский Кировский завод, выпускавший тяжелые танки KB, параллельно с этим подключался к производству танков Т-34. Такое решение было принято в связи с угрозой прорыва немецких войск к Сталинграду и возможной эвакуацией СТЗ, являвшегося на тот момент вторым по массовости выпуска (после завода №183) предприятием, изготавливавшим тридцатьчетверки. В отличие от других заводов, таких как «Красное Сормово» и Уралмаш, для челябинцев это задание было более легким к выполнению, так как опыт выпуска танков (хотя и тяжелых) уже имелся.

Для сборки Т-34 на ЧКЗ решили использовать конвейер сборки гусеничных тракторов «Сталинец-65». Для организации производства тридцатьчетверок в срочном порядке пришлось спроектировать и изготовить более 5000 различных кондукторов и приспособлений, более 500 штампов, а также разработать технологию для выпуска более чем 2000 деталей и узлов. Однако имевшийся опыт танкостроения оказался весьма кстати, и уже 22 августа на Ч КЗ собрали первую тридцатьчетверку, а до конца месяца сдали еще 29. В дальнейшем выпуск машин стал нарастать - в сентябре сдали 220 Т-34, в октябре 300, в ноябре 230, а всего за 1942 год Челябинский Кировский завод передал Красной Армии 1055 Т-34. К этому времени на выпуске тридцатьчетверок было задействовано до 75% оборудования ЧКЗ, а на остальном собирали тяжелые KB-1G

В ходе выпуска танков Т-34 ЧКЗ вносил в их конструкцию большое количество изменений. Так, с 25 ноября 1942 года ввели новые гусеницы с унифицированными траками и ведущие колеса с роликами, с 28 ноября - штампованные диски опорных катков, с 19 декабря - установка плоских половинчатых траков, с 29 декабря - штампованное ведущее колесо

Штампованные диски с напрессованным бандажом), с 30 декабря - новые смотровые приборы в башне (стекло «триплекс» установлено сверху в гнезде, смотровая щель закрыта бронезаслонкой).

В 1943 году ЧКЗ передали военной приемке 3593 тридцатьчетверки. при этом их выпуск из месяца «месяц нарастал с 220 в январе, 315 в июле 315 и до 360 в декабре. Причем помимо увеличения производства ЧКЗ проделал большую работу как по улучшению качества танков, так и по конструктивной доработке их основных узлов. При этом в первом квартале 1943 года завод испытывал большие проблемы из-за отсутствия топлива, металла, а также отставания заготовительных цехов.

Что касается дефектов танков, то при проведении сдаточных пробегов больше всего недостатков выявлялось в коробке перемены передач (35%), двигателе (17%) и главном фрикционе (15%). Кроме того, начиная со 2-го квартала наблюдалось отслоение резиновых грузошин опорных катков. Выяснилось, что это происходит по вине завода № 735, поставлявшего резину, и после принятия последним мер этот недостаток устранили.

Кроме того, за 1943 год ЧКЗ внес ряд изменений в конструкцию коробки передач, бортовых передач и ходовой части, что позволило повысить надежность их работы.

В первом квартале 1944 года ЧКЗ сдал военпредам 445 Т-34 и еще одну машину в апреле, посте чего выпуск Т-34 завершили. Дело в том, что еще 12 марта 1944 года появилось постановление ГКО № 5378. в соответствии с которым производство танков Т-34 на Челябинском Кировском заводе прекращалось с целью увеличения изготовления танков ИС-2. Поэтому после израсходования имеющегося задела все работы по Т-34 свернули. Всего за период с августа 1942-го по апрель 1944 года Челябинский Кировский завод изготовил 5094 танка Т-34-76.