Kiedy do władzy doszli narodowi socjaliści, Wiesbaden ponownie stało się centrum wojskowym: W październiku 1936 r. do Wiesbaden przeniosło się Dowództwo Generalne XII. Korpusu Armii i trzeci batalion 38. pułku piechoty przeniosły się do Wiesbaden. W grudniu 1937 r. na dawnym placu defilad przy Schiersteiner Straße otwarto "Koszary Ochamps". Inne koszary, takie jak Reduit, również zostały reaktywowane i rozbudowane, aby pomieścić nowe jednostki. W 1936 r. Luftwaffe rozbudowała lotnisko Erbenheim w bazę lotniczą. Wkrótce po dojściu do władzy w 1933 r. reżim rozpoczął przygotowania do przyszłej wojny powietrznej.

Przy Dotzheimer Straße 24 utworzono centralne biuro organizacji cywilnej ochrony powietrznej. Wkrótce po inwazji na Polskę, oprócz głębokiego bunkra, zbudowano wysoki bunkier przy źródłach na Kaiser-Friedrich-Platz, a system tuneli przekształcono w bunkier przy Coulinstraße na dzisiejszej Friedrich-Ebert-Allee 8 w miejscu boiska sportowego. W maju 1940 r. w bezpośrednim sąsiedztwie Kurhausu zbudowano kolejny tymczasowy schron przeciwlotniczy z miejscem dla 1400 osób. W trakcie mobilizacji większość budynków szkolnych została skonfiskowana, a hale sportowe przekształcono w magazyny żywności; w latach 1941-44 regularne lekcje były możliwe tylko przy dużym wysiłku.

Miejskie szpitale i ośrodki pomocy społecznej zostały przekształcone w szpitale wojskowe lub na potrzeby opieki nad rannymi. Na początku wojny utworzono Biuro Odszkodowań Wojennych, które w 1942 r. przekształciło się w Biuro Wehrmachtu i Odszkodowań Wojennych. Czasami duże hotele były w całości wykorzystywane przez wojsko i jego administrację. Kampanie zbierania funduszy dla Wehrmachtu i organizacji społecznych, takich jak Czerwony Krzyż, miały pomóc w finansowaniu wojny i związanych z nią wydatków. 60-godzinny tydzień pracy został wprowadzony dopiero we wrześniu 1944 roku.

Aby zapewnić zaopatrzenie mieszkańcom i zapobiec niedoborom, jak podczas I wojny światowej, administracja wydała karty żywnościowe i zreorganizowała zaopatrzenie w paliwo już 28 sierpnia 1939 roku. 24 września rozpoczął się drugi okres przydziału, w którym kolejne towary konsumpcyjne były regulowane kartkami na chleb i mydło. W listopadzie wprowadzono kartki na odzież i wstrzymano produkcję kiełbasy o przedłużonej trwałości, szynki i konserw mięsnych w celu zabezpieczenia dostaw mięsa. Do 1944 r. racje żywnościowe utrzymywały się na stałym wysokim poziomie ponad 2000 kilokalorii na mieszkańca dziennie. Wydarzenia kulturalne w teatrze państwowym i orkiestrze uzdrowiskowej były również utrzymywane do końca 1944 roku. Jednak od 1944 r. w ogrodach można było uprawiać tylko ziemniaki. We wrześniu tygodniowa racja chleba została zmniejszona o 200 g.

Przez pierwsze dwa lata wojny praktycznie nie występowały braki w zaopatrzeniu w opał, gdyż zapotrzebowanie mogło być pokryte z własnych rezerw i eksploatacji terenów okupowanych. Niedobór węgla spowodowany reglamentacją do 1944 r. rekompensowano szeroko zakrojonymi działaniami oszczędnościowymi, w których mieszkańcy byli szkoleni przez administrację miasta. Dopiero jesienią 1944 r. zarząd miasta podjął decyzję o rozpoczęciu wyrębu lasu. Droga po drodze leśnicy przydzielali mieszkańcom drzewa, aby zastąpić brak węgla drewnem.

Transport autobusowy z roku na rok stawał się coraz trudniejszy. Autobusy jeździły między innymi na gaz miejski, który był przechowywany w pojemnikach na dachu pojazdu; kobiety były zatrudniane jako konduktorki, aby utrzymać ciągłość usługi. Począwszy od 1944 r., nasilające się bombardowania oznaczały, że regularny lokalny transport publiczny nie był już opcją, jaką był w czasie pokoju. Pierwsze ograniczenia w transporcie dalekobieżnym pojawiły się wraz z odwołaniem pociągów D i ekspresowych od czerwca 1944 roku.

Działania wojenne nie pozostawiły Wiesbaden bez szwanku; między sierpniem 1940 r. a marcem 1945 r. miasto było atakowane przez alianckie bombowce przez 66 dni. 29 listopada 1940 r. odnotowano pierwsze naloty na brzegi Renu, Erbenheimer Strasse i Wojskowe Biuro Produkcyjne w Kastel. Pierwsze ofiary śmiertelne miały miejsce po nalocie na Fritz-Kalle-Straße 6 maja 1941 r. Bomby, które spadły 12 sierpnia 1942 r., uderzyły w różne obiekty Wehrmachtu, a także w zakład produkcyjny Glyco-Metallwerke. Pierwszy poważny atak na Wiesbaden miał miejsce 17 września 1942 r., uderzając m.in. w cementownię Dyckerhoff und Söhne. Dopiero 4 października 1943 r. w nalotach wzięły udział jednostki amerykańskie. Od stycznia do sierpnia 1944 r. ataki na tereny przemysłowe i mieszkalne były częstsze.

Okres od września 1944 r. do wyzwolenia miasta uznawany jest za prawdziwą wojnę bombową, w której życie straciło wielu mieszkańców. 13 września 1944 r. miał miejsce zmasowany atak na tory kolejowe, który znacznie ograniczył ruch kolejowy. Sześć dni później zniszczeniu uległy m.in. zakłady chemiczne Kalle, fabryka chemiczna Albert i cementownia Dyckerhoff. Ofiarą ataku padło 50 osób. W wyniku zniszczeń materialnych produkcja cementu spadła o 50%. W dniu 4 grudnia 1944 r. stacja kolejowa Wiesbaden-Ost została tak poważnie zniszczona, że operacje kolejowe musiały zostać zawieszone na tydzień. W późniejszym okresie wyższe dowództwo SS i policji przeniosło swoje biura z miasta do bezpiecznych kwater zastępczych na skraju lasu, które zostały utworzone przez więźniów z obozu specjalnego SS Hinzert. W wyniku ciężkich nalotów z 8 lutego i 28 lipca 1944 r. zginęło łącznie 1 479 osób.

Około 18% budynków mieszkalnych w Wiesbaden, Kastel, Amöneburgu i Kostheim zostało zniszczonych. Najcięższy nalot bombowy w nocy z 2 na 3 lutego 1945 r. pochłonął 570 ofiar śmiertelnych, a 28 000 mieszkańców straciło dach nad głową. Szczególnie ucierpiała dzielnica uzdrowiskowa. Paulinenschlösschen, Kurpark, Kurhaus i teatr, hotel Vier Jahreszeiten, kościół Marktkirche, pałac miejski, ratusz i komenda policji zostały poważnie uszkodzone. Linie wodociągowe, gazowe i elektryczne nie zostały jeszcze w pełni naprawione do października 1945 roku. Bezpośrednie uderzenie miny przeciwlotniczej w liceum obok kościoła rynkowego na Schlossplatz, a następnie jego zawalenie, okazało się śmiertelną pułapką dla wielu mieszkańców Wiesbaden, którzy używali masywnego budynku jako schronu przeciwlotniczego. Pałac Biebrich również doznał poważnych uszkodzeń na krótko przed końcem wojny. Pałac myśliwski Platte został celowo zniszczony w lutym 1945 r., ponieważ stacjonowało tam stanowisko obrony przeciwlotniczej. Oprócz tych alianckich trafień, były też pojedyncze niemieckie samoloty zestrzelone przez atakujące samoloty. 8 listopada 1944 r. amerykański myśliwiec bombardujący został zestrzelony przez obronę przeciwlotniczą Wiesbaden. Pilot zdołał uratować się na spadochronie i ostatecznie został aresztowany. Inny zestrzelony pilot Sił Powietrznych USA padł ofiarą gniewnego tłumu w Delkenheim 30 grudnia 1944 roku. Pod koniec wojny około 30% budynków Wiesbaden zostało zniszczonych.

28 marca 1945 r. II wojna światowa zakończyła się dla Wiesbaden wraz z inwazją wojsk amerykańskich. Ostatni komendant miasta pułkownik Wilhelm Karl Zierenberg i pozostali urzędnicy administracyjni Fritz Reeg, Christian Bücher i dr Carl Stempelmann przeciwstawili się tak zwanemu Rozkazowi Nerona wydanemu przez Gauleitera Jacoba Sprengera i nadburmistrza Felixa Piékarskiego, którzy wezwali do ewakuacji miasta i zniszczenia jego infrastruktury na krótko przed ucieczką z Wiesbaden 25 marca. Zapobiegło to dalszemu niszczeniu i demontażowi. Pierwszy radny i skarbnik miasta dr Gustav Heß przekazał miasto Amerykanom wbrew rozkazom wojska i partii. Na znak pokojowej kapitulacji 28 marca 1945 r. o godzinie 5:45 na bunkrze w muzeum wciągnięto białą flagę.