Объявление о начале войны застало певицу на гастролях в Ереване. Добровольно вступив в ряды действующей армии, Шульженко стала солисткой фронтового джаз-ансамбля.

За первый год ленинградской блокады дала 500 концертов. В конце 1941 года в репертуаре певицы появилась песня «Синий платочек», ставшая одной из самых популярных песен военного времени.

Послевоенная творческая направленность Шульженко разнообразна. В 1947 году она обращается к сюите В.Соловвьёва-Седого «Возвращение солдата» и симфоническому вальсу А,Хачатуряна к драме М.Ю.Лермонтова «Маскарад». С 1950 года она сотрудничает с И.Дунаевским, который пишет для певицы «Окрыляющее слово», «Письмо матери», «Школьный вальс», а также песни для фильма с участием Шульженко «Веселые звезды».

Но что бы она ни пела, каждая песня – это рассказ и мини-спектакль. В любой песне она и певица, и актриса… И стихи она преподносила именно как стихи, а не как «текст».

В 1942 году Клавдию Шульженко наградили медалью «За оборону Ленинграда», а 9 мая 1945 года – орденом Красной Звезды СССР.

В ноябре 1962 года «за большие достижения в области советского эстрадного искусства» Клавдии Шульженко присваивается почётное звание народной артстки РСФСР. 

Умерла Клавдия Ивановна Шульженко в 1984 году в Москве, похоронена на Новодевичьем кладбище столицы.