26 августа поступил приказ Ставки эвакуировать главную базу флота. Теперь на плечи Трибуца легла новая задача: организация прорыва Балтийского флота в Кронштадт. Кораблям и судам предстояло пройти свыше трехсот километров по узкому, усеянному минами заливу, который простреливался противником с обоих берегов. Им угрожали торпедные катера, подводные лодки, вражеские бомбардировщики. А собственная авиация флота, перебазировавшаяся под Ленинград, из-за ограниченного радиуса действия не могла прикрыть корабли на самом опасном участке прорыва. Адмирал Трибуц четко организовал эвакуацию морской базы. Одновременно с боями шла погрузка на корабли войск, артиллерии, боеприпасов, имущества, выставлялось минное заграждение, уничтожалось то, что не должно было достаться врагу. Трибуц распорядился вывезти запасные части для механизмов кораблей, сталь, цветные металлы, электрооборудование, провода, другое флотское имущество. (В период блокады Ленинграда это позволило почти два года ремонтировать корабли без завоза технического имущества из тыла страны.)
28—29 августа корабли флота совершили переход из Таллина в Ленинград и Кронштадт. Без потерь не обошлось. Подорвались на мине и затонули флагманский эсминец «Яков Свердлов», подводная лодка и три миноносца, несколько транспортов ушло на дно.
По прибытии в Ленинград Трибуц сразу же включился в работу. Половина личного состава кораблей была снята с них и преобразована в морскую пехоту. На самих судах остались только артиллерийские расчеты. Активно действовала авиация флота. Сам командующий флотом в новой для себя обстановке проявил незаурядное мастерство. Подчиненные ему силы действовали четко и слаженно.
С первых дней обороны города на Неве флот нес потери. Был поврежден крупнейший на флоте линкор «Марат», поврежден и сел на грунт «Минск», бомбы попали в крейсер «Киров», затонули подводная лодка М-74, буксир и транспорт. Но флот действовал. В конце октября по распоряжению Ставки началась эвакуация военно-морской базы на полуострове Ханко, находящемся в глубоком тылу противника, но продолжающем обороняться. Ее осуществление было поручено Трибуцу и проводилось в чрезвычайно сложных условиях. Однако до начала декабря с Ханко ушло 9 конвоев, доставивших в Ленинград более 22 тысяч человек, вооружение, технику и продовольствие.
Тяжелейшей блокадной зимой 1941/42 года Трибуц организовал подготовку кораблей к весенним и летним боевым действиям. Германский флот имел сильные позиции в Финском и Рижском заливах, и казалось, что выход советских подводных лодок на коммуникации немцев в Балтийском море закрыт.
А командующий Трибуц готовился активно использовать подводные лодки для атак на конвои противника. Было разработано несколько вариантов перехода и возвращения кораблей. Все это в совокупности позволило подводным лодкам действовать не только в районе Финского залива, но и достигать побережья Германии, атаковать не только транспортные, но и военные корабли. По плану Трибуца они должны были выйти в море тремя эшелонами. К началу августа 1942 года потери противника на море от действий балтийских подводников составили около 20 потопленных и поврежденных транспортов. Третий эшелон подводных лодок расширил диапазон их действия на Балтике, доведя счет до 60 транспортов и нескольких боевых кораблей противника, отправленных ко дну. Подводные корабли показали себя как мощный род сил флота, способный вести самостоятельные боевые действия с длительным отрывом от баз.
На Балтийском флоте и его командующем лежала задача по организации снабжения Ленинграда по Ладожскому озеру. По распоряжению Трибуца были построены новые причалы, пирсы. Владимир Филиппович приказал направить на Ладогу в зимнее время лучших летчиков, шоферов, инженерные части, а весной грузы доставляли моряки. К навигации на ленинградских заводах построили немало барж. За лето и осень были подвезены запасы, исключавшие повторение голода, какой испытывали жители города и войска в первую зиму блокады. После январского успеха советских войск в период проведения операции «Искра» снабжение города, а соответственно и флота несколько улучшилось.
Осенью 1943 года Ставкой решался вопрос об окончательном снятии блокады Ленинграда. Перед адмиралом Трибуцем была поставлена задача по переброске 2-й ударной армии в район Ораниенбаума. Переброска должна была осуществляться скрытно от противника. Командующий флотом решил производить ее по ночам. Всего в ноябре и декабре в сложнейших условиях на Ораниенбаумский плацдарм были переброшены свыше 50 тысяч человек, 800 орудий, 200 танков и бронемашин, 25 тысяч тонн боеприпасов и других грузов, а также дивизион железнодорожной артиллерии.
В период проведения операции флот во взаимодействии с наземными войсками разрушал крупные узлы обороны противника. По распоряжению Трибуца были созданы пять ударных артиллерийских групп из дальнобойных морских орудий, ряд кораблей и железнодорожных батарей перебазировались поближе к линии фронта.
Операция под Ленинградом и Новгородом положила начало победам советской армии в 1944 году. За полтора месяца наступательных боев войска продвинулись на 150—300 километров, полностью сняли с Ленинграда блокаду. Только на первом этапе наступления балтийские артиллеристы обстреляли 876 целей. Активная десантная деятельность флота не позволила немецким войскам усилить основной фронт обороны свежими резервами.
Балтийский флот поддерживал наступающие сухопутные войска и в Выборгско-Петрозаводской операции. Во время артиллерийской подготовки орудия флота 156 раз открывали огонь по противнику. Удары также наносили морские летчики и железнодорожная артиллерия.
Под общим руководством Трибуца была проведена крупная десантная операция в районе Бьеркского архипелага. Балтийцы освобождали остров за островом, открывая доступ кораблям к глубоководному фарватеру. Эта победа давала возможность теперь свободно проходить в Ленинград и к островам Выборгского пролива. Сразу же стали действовать тральщики флота, в задачу которых входило разминирование освобожденной зоны.
Силами Балтийского флота было поддержано наступление советских войск на Карельском перешейке и в Прибалтике. Операция по переброске 100-тысячной армии на кораблях флота через Чудское озеро также была осуществлена адмиралом Трибуцем. Она дала возможность нанести удар не с нарвского плацдарма, откуда его ожидали немцы, а с тартусского, что значительно ускорило освобождение Эстонии.
Осенью 1944 года войсками Ленинградского, 2-го и 3-го Прибалтийских фронтов при взаимодействии с Балтийским флотом были освобождены Таллин, Рига и другие важные военно-морские базы. Теперь флот получил возможность контролировать коммуникации противника и действовать на них. Когда на немецких подводных лодках появились новые самонаводящиеся торпеды T-5 с электромагнитным взрывателем, морякам-балтийцам удалось с потопленной на мелководье подводной лодки снять две такие торпеды для изучения. Нужно было узнать секрет нового оружия и разработать способы борьбы с ним. Флотские специалисты проявили глубокие знания, минеры разобрались в приборах, в устройстве торпеды, принципах действия механизма. По просьбе британских союзников им была предоставлена возможность изучить новое секретное морское оружие непосредственно на Балтике.
В 1945 году соединения под командованием адмирала Трибуца участвовали в операциях по взятию таких укрепленных пунктов, как Мемель, Кенигсберг, Пиллау, датский остров Борнхольм. Гарнизон Борнхольма капитулировал 9 мая, и в тот же день Трибуц отдает приказ о прорыве в Либаву. Здесь и завершились боевые действия на Балтике, длившиеся от первого и до последнего дня Великой Отечественной войны.
Разработка целого ряда операций в годы войны внесла новое слово в развитии оперативного искусства и стратегического использования флота. И здесь важное место принадлежало адмиралу Трибуцу, под чьим руководством Краснознаменный Балтийский флот прошел всю войну. Боевые действия флота в годы войны были отмечены вторым орденом Красного Знамени.
Владимир Филиппович Трибуц командовал Краснознаменным Балтийским флотом до мая 1947 года. Далее он был заместителем главнокомандующего войсками Дальнего Востока по ВМС, с 1949 года – начальником Гидрографического управления Военно-Морских Сил.
В 1951 году Трибуц перешел на должность начальника кафедры и факультета Военной академии Генштаба им. К.Е.Ворошилова. С 1957 по 1960 год он работал адмирал-инспектором инспекции ВМФ Главной инспекции МО СССР.
В 1961 году он вышел в отставку и руководил одним из секторов Всесоюзного института научной и технической информации. Им написано четыре книги, в том числе две, посвященные войне – «Балтийцы вступают в бой» и «Балтийцы наступают». Трибуц – автор более 200 научных статей. В 1972 году он стал доктором исторических наук.