После освобождения Петергофа в 1945 г. он был переименован в Петродворец. Начались активные восстановительные работы. Первой разруху и страшное пепелище увидела М.А. Тихомирова, которая вместе с другими работниками музея в течение блокады прилагала все силы, чтобы сохранить экспонаты из Петергофа, что находились в Исаакиевском соборе. Свои воспоминания об этом тяжелом времени Тихомирова изложила в книге «Памятники. События. Люди».

На первом этапе в 1944–1945 гг. проводилось разминирование парка, расчистка аллей от завалов и зарослей, засыпка рвов, посадка деревьев, сбор сохранившихся фрагментов отделки зданий и установка на места спасенных статуй. В 1945 г. уже удалось открыть для посетителей Нижний парк, хотя внешний облик его все еще оставался плачевным. В то время, глядя на руины, оставшиеся от величественных памятников, было трудно представить, что когда-то они смогут возродиться в былом великолепии. Однако люди, измученные голодом и болезнями, жившие в страшных бытовых условиях, продолжали упорно вести восстановительные работы. Благодаря их самоотверженности и любви к выдающимся памятникам искусства и архитектуры стала возможной победа над невиданным хаосом развалин и обломков.

Памятник советским морякам-десантникам, защищавшим Петергоф от фашистских оккупантов

Второй этап восстановительных работ продолжался с 1945 по 1951 г. В это время реставрировались фонтаны, воссоздавалась утраченная декоративная скульптура. Наконец 26 августа 1946 г. были введены в действие Аллея фонтанов, Террасные и Итальянские («Чаши») фонтаны, водометы и водопады Большого каскада. А 14 сентября 1947 г. заработал фонтан с бронзовой группой «Самсон, разрывающий пасть льва». С 1947 по 1950 г. для Большого каскада изготавливались взамен похищенных декоративные детали: барельефы, гермы, маскароны, кронштейны, монументальные статуи «Тритоны», «Волхов», «Нева». В это же время начали функционировать крупнейшие фонтаны Нижнего парка: «Адам», «Ева», Менажерные, «Римские», «Нимфа», «Данаида», каскад «Золотая гора», фонтан-шутиха «Зонтик». В результате второго этапа реставрации возобновили действие семь фонтанов Монплезирского сада.

Третий этап реставрационных работ приходится на 1952–1957 гг. Продолжалось восстановление уже действующих фонтанов, водометов восточной и западной частей Нижнего парка и Верхнего сада. В это время свой первозданный облик обрели каскад «Шахматная гора», фонтаны «Пирамида», «Тритоны» у Марли, «Солнце», «Оранжерейный», «Нептун», фонтан-шутиха «Дубок» с тюльпанами. Главными в это время следует признать работы по восстановлению дворцовых зданий и павильонов.

Наиболее сложной реставрационной работой явилось воссоздание взорванной центральной части Большого дворца и его кровли. С 1952 по 1956 г. в основном завершилось восстановление фасадов всех дворцовых сооружений, относящихся к ансамблю XVIII столетия: в 1953 г. – Елизаветинского корпуса Монплезира, через год – дворца Марли и оранжереи, в 1956–1957 гг. – дворца Монплезир и примыкающих к нему Банного корпуса и Ассамблейного зала. В этот период удалось воссоздать золоченые купола Большого дворца, отреставрировать живопись и лепку Монплезира. На последнем этапе проводилось восстановление парадных интерьеров.

Большая заслуга в реставрации памятников Верхнего сада и Нижнего парка принадлежит архитекторам Андрею Андреевичу Олю (1883–1958), Василию Митрофановичу Савкову (1907–1978), Евгении Владимировне Казанской (1915–1996), Александру Эрнестовичу Гессену (1917–2001), Александру Александровичу Кедринскому (1917–2003). Воссоздать скульптуры, барельефы, вазы и декоративные детали удалось Василию Львовичу Симонову (1879–1960), Игорю Всеволодовичу Крестовскому (1893–1976), Николаю Васильевичу Дыдыкину (1894–1975), Виктору Вильгельмовичу Эллонену. В 1957 г. восхитительный фасад Большого дворца снова увенчал террасу над Большим каскадом, а в 1964 г. в его залы смогли войти первые посетители.