Во время Первой мировой войны возглавил Химический комитет при Главном артиллерийском управлении, запустил первый бензольный завод — всего их построили около двух десятков, потом первый в России завод по синтезу азотной кислоты. Это были принципиально новые технологии — производство толуола из нефти, получение азотной кислоты из аммиака, выделяющегося попутно с бензолом при коксовании угля; были организованы производства фосгена и хлора. В результате его кипучей деятельности, общее производство взрывчатых веществ отечественной промышленностью возросло в девять раз — с 330 тысяч до 2,7 млн пудов в год. Практически Ипатьев в годы войны основал отечественную химическую промышленность, находящуюся до этого в полузачаточном состоянии.
После революции этот удивительный человек остался в СССР, поднимал из руин порушенные гражданской войной производства, не забывая исследования и постановку опытов, в частности — для получения синтетического каучука из спирта и нефти. Он же был инициатором создания Радиевого института, без которого не получилось бы отечественного атомного щита.
Сталину докладывали по линии Коминтерна, как во время одной из командировок в Германию в 1927 году Ипатьева пригласили в гости к нобелевскому лауреату В.Нернсту. Там во время обеда один из немецких профессоров спросил, почему он не хочет покинуть СССР и не переселиться за границу для продолжения своих научных работ, где несомненно, будет гораздо больше удобств? Владимир Николаевич не замедлил ответить, что, как патриот своей Родины, он должен остаться в ней до конца своей жизни и посвятить ей все свои силы. Профессор Эйнштейн, услышав ответ, громко заявил: «Вот эти слова и я вполне разделяю, так и надо поступать».
Хочешь рассмешить Бога — расскажи ему про свои планы…Уже через пять лет и Эйнштейн, и Ипатьев стали эмигрантами, спасаясь от репрессий, а он — Сталин, тогда не придал этому происшествию должного значения — настолько был увлечен внутрипартийными интригами, перерастающими на глазах в новую гражданскую войну. Ипатьев, выехав на Международный энергетический конгресс в Германию в 1930 году, уже там узнал об аресте своего друга — профессора Шпитальского и решил не возвращаться в СССР, впоследствии уехав в США.
Его крупнейшим открытием стал в 1936 году каталитический крекинг, позволивший намного увеличить выход бензина при переработке нефти. Это изобретение немедленно было использовано промышленностью, и в 1935 году фирма Shell выпускала продукты с использованием промышленного каталитического крекинга в количестве 3000 кубометров в час. Это изобретение позволило синтезировать и полимеризовать этилен, полипропилен и другие популярные изомеры.