在第二次世界大战期间，通用汽车为第二次世界大战的盟军生产了大量的武器，车辆和飞机。1940年，通用汽车的威廉·S·克努森（William S. Knudsen）担任富兰克林·罗斯福（Franklin Roosevelt）总统的美国战时生产负责人，到1942年，通用汽车的所有生产都是为了支持战争。通用汽车的沃克斯豪尔汽车公司为盟军制造了丘吉尔坦克系列，在北非战役中发挥了重要作用。然而，其位于德国的欧宝部门为纳粹党提供了车辆。当时通用汽车的负责人斯隆是新政的强烈反对者，新政支持工会和公共交通，斯隆钦佩并支持阿道夫·希特勒。纳粹军备首领阿尔伯特·施佩尔（Albert Speer）据称在1977年表示，如果没有通用汽车提供的合成燃料技术，希特勒“永远不会考虑入侵波兰”。通用汽车被美国政府赔偿了3200万美元，因为其德国工厂在战争期间遭到美军的轰炸。

自1953年1月28日起，时任总经理的查尔斯·欧文·威尔逊被德怀特·艾森豪威尔任命为美国国防部长。

1953年12月，通用汽车收购了欧几里德卡车公司，这是一家土方重型设备制造商，包括自卸车，装载机和轮式拖拉机刮板机，后来催生了特雷克斯品牌。

阿尔弗雷德·P·斯隆（Alfred P. Sloan）从董事长职位上退休，并于1956年4月由阿尔伯特·布拉德利（Albert Bradley）接任。

1962年，通用汽车为奥兹莫比尔Cutlass Turbo-Jetfire的汽车推出了世界上第一台涡轮增压发动机。两年后，该公司在1964年纽约世界博览会上推出了“卓越标志”标志和商标。该公司使用该商标作为其主要企业标识符，直到2021年。

通用汽车于1966年发布了Electrovan，这是有史以来生产的第一辆氢燃料电池汽车。虽然燃料电池自1800年代初就已经存在，但通用汽车是第一个使用联合碳化物公司提供的燃料电池为预算为“数百万美元”的车辆车轮提供动力的公司。