在克里米亚战争期间（1853—1856）阿尔弗里德·诺贝尔已经回到了圣彼得堡，同他两位哥哥一起在父亲的企业里工作。他父亲的企业这时又扩大了，并且改名为“诺贝尔父子机械铸造厂”。

当时俄国的军队急需武器装备和现代化，大批国家订货使这家工厂生意兴隆。尽管在那个很多方面落后的国家，招收技术工人和原料供应方面都有困难，伊曼纽尔·诺贝尔仍然设法生产了大量军用材料，有些是他自己设计的，利用他自己制造的机床，并从瑞典招来了一些工头从事生产。这个国家第一条铁路使用的铁器制品，他自己构造的快速火枪，以及装配俄国第一批推进器兵舰所用的大炮和蒸汽机械等，都是由这家企业制造的。几艘于十九世纪五十年代建造的兵舰，在第一次世界大战中仍然服役这一事实，明显地表明这家工厂产品质量是高超的。伊曼纽尔·诺贝尔于一八五三年曾被授与帝国金质奖章，表彰他在俄国工业中的“勤奋和技艺”，这对一个外国人来说是一种罕见的荣誉。

在工厂中，儿子们有广阔天地进行实践训练，他们也充分利用了这一机会。路德维格·诺贝尔在晚年时曾经写道：“我在任何一家工厂，都没有象一八五四年至一八六○年在这里那样精力巨大，才艺也得到充分发挥。这几年简直是忙个不停地发狂工作。假如说世上还有卖劲大而报酬微的事，那么，我也毫不怀疑。”

水雷是伊曼纽尔·诺贝尔进入俄国时所持的一张王牌。它很早就是一项军事机密，是这个国家一项被遗忘了的财产；在战争期间，它也突然引起了人们直接的兴趣，并且被证明是成功的。在他儿子罗伯特的帮助下，这位发明家在芬兰的港口以及圣彼得堡的战略要地喀琅施塔得城堡冰冻的入口布了雷。这一措施曾帮助防御了由海军上将内皮尔所指挥的英法舰队的进攻，它有很大的重要性，并且由于这位海军上将在给海军部的报告中曾说过“芬兰湾充满了炸弹”这句话，从而被载入史册。

伊曼纽尔·诺贝尔编写了一本内容详细而又装帧美观的书，介绍了他所制造的布雷系统。这本书的题目是《无需陈兵设垒的海道港口防御体系》。他的这本附有水彩插图的书现在仍被珍藏着，一般认为它的法文原文很可能是出自他的儿子阿尔弗里德之手。

一八五六年由于巴黎和约的签订，结束了这场战争。沙皇尼古拉一世这时也已经到他的祖先那里报到去了，新政府撕毁了一切订货合同，于是，这家雇佣一千多名工人从事大规模生产的模范工厂，突然遭到了厄运。诺贝尔父子工厂迅速转向生产蒸汽机这一单项产品。处于困境的伊曼纽尔·诺贝尔，由于为航行于伏尔加河和里海的首批班轮设计生产了二十台蒸汽机，从而又建立了一项开创性的功绩。但是，这家曾在俄国的工业化和国防中起过巨大作用的企业，当时已经到了难以维持的地步。因此，精通外语的阿尔弗里德在一八五八年被派到伦敦和巴黎，去见那些可能愿意提供贷款的银行家，但不幸的是，他空手而归。

在那些对一个外国人毫不同情的债主摆布下，伊曼纽尔只好再次宣告破产。一八五九年他回到瑞典时，同二十二年前他刚到俄国时一样穷。同他一起回国的有他的妻子安德烈特，和他们在俄国生的三个孩子中唯一活着的那个最小的儿子埃米尔（1843—1864）。

熟悉工厂事务的三个大儿子都留在圣彼得堡，试图尽量挽回一点局面。此后几年，当罗伯特和路德维格致力于把企业的财务情况搞好的时候，阿尔费里德似乎被那些机械和化学试验吸引住了；这些试验是他过去进行过的，但由于生病和为他父亲奔走而几度中断。现在重新开始的这种试验工作出现的首批成果是，他头一次获得了在圣彼得堡三项发明的专利权：一八五七年的气体计量仪，一八五九年的液体计量仪，以及同年的“改良型”气压计或流体压力计（英国发明专利权，一八五七年第2705号，一八五九年第177号和第556号）。然而，这些发明都没有什么巨大普遍的重要性。