В 1943 году Косыгин, оставаясь заместителем Сталина в Совнаркоме СССР, возглавляет правительство крупнейшей республики Советского Союза – непокоренной врагом РСФСР. На этом посту приходилось заниматься и работой нетронутых немцем предприятий Сибири и Урала, и устройством освобожденных нашей армией территорий России. На освобожденных территориях быстро восстанавливались колхозы, Косыгин распоряжался о доставке тракторов, плугов, горючего. И, как было у него заведено, везде должен был побывать, походить, руками потрогать стены восстановленных амбаров и ферм. Восстановление телефонно-телеграфной связи и даже «вопросы ликвидации остатков вражеских войск» – это тоже входило в обязанности Косыгина.
Окончилась война. В день Победы Косыгин бросил курить. Наверное, хотелось как-то подчеркнуть, что закончилось время самых страшных испытаний, подчеркнуть великий рубеж. Правда, один раз он попросит закурить. Уже будучи главой правительства он приедет в Грузию принимать новую табачную фабрику. Он попросил сигарету у директора. Когда грузинский товарищ протянул Косыгину американскую пачку – Косыгин повернулся и отменил визит на фабрику. Такова легенда…
В 1946 году, на мартовском пленуме ЦК, Косыгина выбирают кандидатом в члены Политбюро ЦК ВКП(б). Этот ход Сталина резко повышал статус Косыгина среди других хозяйственных руководителей, не снискавших подобной чести. Говорили, что Сталин приблизил к себе молодого «любимчика»; в 1948 году Косыгина принимают в Политбюро. Перед этим, летом 1947 года, генсек и генералиссимус оказал Косыгину и высшую честь – пригласил в собственную резиденцию в Ливадии и на морскую прогулку. Чета Косыгиных и Сталин, в окружении детишек, провели несколько часов за дружеской беседой, во время которой вождь очаровывал своего любимого сотрудника откровенностью и хлебосольством. Сталин рассказывал о побеге из Туруханской ссылки, рассуждал о семейной жизни, говорил, например, что «грузинские женщины грубоваты на вид, но они умеют быть верными женами». Косыгины тоже вспоминали о молодых годах, о Сибири и Ленинграде. Узнав, что жена Косыгина работала в Кронштадте, в корабельных мастерских, Сталин улыбнулся: «Значит, вы, Клавдия Андреевна, морячка?». Под этим предлогом женщину взяли на борт крейсера «Молотов».
В газетах вышла фотография: Сталин, Косыгин и адмирал Октябрьский на «Молотове». Это был знак сталинской милости.
В А.Н. Косыгине видят сталинского фаворита, будущего премьера.
После войны Косыгин сохраняет пост заместителя Председателя советского правительства, теперь называемого Советом министров СССР, кроме того, в 1948 году он возглавляет Министерство финансов, в 1948—1953 годы – Министерство легкой промышленности, затем, уже после смерти Сталина, Косыгин получит портфель министра промышленных товаров широкого потребления.