У радянський час
У важкі роки Великої Вітчизняної війни було розпочато будівництво Карагандинського металургійного комбінату, який дав першу сталь з мартенівської печі в кінці 1944 року. У 1945 році (1 жовтня) селище Самаркандський був виділений з Кіровського району Караганди і отримав статус міста. У повоєнні роки (1947-1949) в таборі”, влаштованому недалеко від Теміртау, містилося 22 000 японських військовополонених, які були зайняті на будівництві промислових і житлових об’єктів.
У 1950 році почалося розширення металургійного комбінату. Будівництво нових цехів було оголошено Всесоюзною ударною будовою. В місто стали приїжджати молодіжні комсомольські загони з усього Радянського Союзу, і соціалістичних країн. Населення міста Теміртау почало швидко зростати, до 1959 році тут проживало 76 725 чоловік.
У 1960 році перша доменна піч дала першу плавку. У 1963 році запрацював завод-ВТУЗ (зараз Карагандинський Державний Індустріальний Університет). У 70-ті роки місто швидко росло і упорядковувалося, були побудовані нові житлові мікрорайони, Палац металургів і спорткомплекс.
До 1970 році населення Теміртау зросла більше ніж вдвічі, та склала 166 479 осіб. У наступні роки, у зв’язку нарощуванням металургійного виробництва та будівництвом нових промислових підприємств, чисельність жителів продовжила швидко рости. В останній радянський рік населення Теміртау досягла максимальної в історії позначки в 213 100 осіб.
