Le 25 juin 1940, l'armistice entre en vigueur. La France est alors coupée en deux parties. Clermont-Ferrand est occupée par les troupes allemandes du 21 au 28 juin. Le gouvernement français, réfugié à Bordeaux, cherche une ville pour installer le nouveau régime. Le nom de Clermont-Ferrand est évoqué au début du mois de juillet, mais face à la faiblesse des capacités d'accueil, la ville thermale de Vichy est définitivement choisie comme capitale de l'Etat français. Jusqu'en novembre 1942, le Puy-de-Dôme est en zone libre, sous l'autorité du régime français.

Durant les années 1940 - 1944, le département est confronté à de multiples difficultés et se trouve soumis à d'importantes contraintes économiques. Outre l'absence de prisonniers et la gestion des réfugiés, le problème majeur reste durant ces années celui des pénuries. En effet, les prélèvements imposés par l'Allemagne et la désorganisation de l'économie provoquent des problèmes de ravitaillement pour la population. Le système du rationnement est adopté pour la plupart des produits au moyen de tickets donnant droit à des rations de nourriture et de combustible. Mais, la population souffre de la pénurie alimentaire et du froid. Conséquence inéluctable du manque de nourriture et de produits essentiels, le marché noir se développe, provoquant des tensions et faisant l'objet de nombreuses dénonciations anonymes. Les transports sont aussi touchés par la pénurie d'essence. La circulation des personnes est également contrôlée sévèrement et soumise à l'obtention de laissez-passer.

La contrainte principale réside dans l'envoi de main d'oeuvre pour l'Allemagne. En effet en 1942, le régime de Vichy négocie l'échange de prisonniers contre l'envoi de travailleurs en Allemagne. Cependant, l'accord prévoit qu'il faut trois travailleurs pour la libération d'un prisonnier français. Les conditions de la "relève" provoquent l'hostilité de la population. Des recensements de travailleurs sont effectués, en particulier dans les entreprises. La propagande officielle fait miroiter aux ouvriers l'intérêt de partir en Allemagne. Mais, face à l'insuffisance de volontaires, le régime de Vichy impose à certaines entreprises des quotas d'ouvriers. À partir de 1943, le S.T.O (service du travail obligatoire) est mis en place. L'Etat français doit faire appel à la police pour pourchasser les réfractaires car une résistance importante apparaît contre cette mesure extrêmement impopulaire. Tous les moyens sont utilisés pour échapper à ce qui est perçu comme une déportation en Allemagne. Le régime de Vichy se heurte à l'hostilité de l'opinion et perd de plus en plus de crédit.

En revanche, si de nombreuses villes françaises ont été sévèrement touchées par les bombardements alliés, la situation géographique du département a permis que Clermont-Ferrand et ses environs soient relativement épargnés.

La vie culturelle continue tant bien que mal, mais elle est soumise à la censure, aux multiples interdictions et à la propagande. Les oeuvres et spectacles doivent adhérer à l'idéologie du régime. Par exemple, en 1941 les concerts autorisés dans les brasseries doivent, sur ordre de Vichy, exclure toute "musique jazz" et "restaurer (...) les meilleures traditions de goût français".