4 октября 1916 г. этот посёлок был провозглашён городом, которому было присвоено новое название Романов-на-Мурмане. В тот день на невысоком холме состоялась торжественная церемония закладки храма в честь Николая Чудотворца. После Февральской революции 3 апреля 1917 г. Романов-на-Мурмане был переименован в Мурманск.

В годы Гражданской войны Мурманск из-за своего положения стал опорной базой для английской и американской интервенции с марта 1918 г. Они удерживали множество тонн военных грузов, скопившихся в Мурманске, не только от Красной Армии и немецких частей, но и от отрядов независимой Финляндии. Через два года РККА освободила Мурманск.

В межвоенные годы развитие города было связано с освоением Северного морского пути. Оттуда отправились знаменитый пароход «Челюскин», а также ледокольные пароходы «Таймыр» и «Мурман» для снятия с льдины участников дрейфующей станции «Северный полюс-1».

В годы Великой Отечественной войны, несмотря на постоянные бомбардировки и на превосходство противника в численности и технике, немецкие солдаты не смогли захватить Мурманск. После неудачных попыток занять город немецкое командование обрушило на него 185 тыс. бомб. Плотность нанесённых городу бомбовых ударов была больше только в Сталинграде. Невзирая на огромные разрушения, город продолжал снабжать рыбой весь Советский Союз. После войны Мурманск был включён в число 15 городов страны, восстановление которых объявлялось первоочередной задачей. 6 мая 1985 г. Мурманску было присвоено почетное звание «Город-Герой».