1852年7月，阿爾弗雷德帶著學成的知識和初戀的傷痕，回到了闊別兩年的聖彼得堡。兩年的漂泊，使他充滿了思鄉之情，而全家也在熱切地期盼著他的歸來。如今遊子歸來，全家人自然免不了一番親熱與敘別，他又開始領受到父母的愛和家庭的溫馨。然而，他最關心的還是家中的事業。
他來到父親的工廠，工廠的變化簡直令他吃驚。兩年前的舊廠房已經不見了，代之而起的是比以前增加兩倍多的正在建設中的高大廠房。阿爾弗雷德從這個變化中，看到了父親與哥哥們的雄心與經營成果，這令他鼓舞與振奮。新擴建的工廠完全是他們家自籌資金搞起來的，已不再像以前的工廠那樣，由政府撥款，屬聯辦性的，而今完全屬於他們自己，變成了“諾貝爾父子機械鑄造廠”。兩個哥哥在工廠裏成了父親最有力的幫手，發揮著越來越重要的作用，而對於他，眼下正有一大堆的技術工作等待著他去幹，他回來得正是時候。
這座擴建的工廠雖然是屬於他們自己的，卻是根據沙俄政府的需要而擴建的。這時的俄國與英、法等國的關係已異常緊張，一場戰爭迫在眉睫。伊曼紐爾憑著與俄國上層社會的關係，得到了政府要擴充軍備的信息，他感到這是個機遇，於是就積極擴建了工廠。
19世紀中葉，土耳其已成為歐洲列強要瓜分的對象。沙俄自從推翻了拿破侖以來，一直保持著決定歐洲大陸命運的霸主地位。現在，膨脹起來的野心使它想去擊敗土耳其，進而控製黑海海峽，進一步插足巴爾幹半島。這時的英、法也企圖控製土耳其，稱霸近東。於是，兩國便聯合起來與沙俄作梗。為了準備一場大戰，尤其是在戰爭期間，完全依賴外國進口武器顯然是沒有把握的，沙俄不得不加強本國的軍備生產。當時的俄國機械生產能力還比較弱小，麵對大量的需要，政府急著要建一些生產能力完備的軍工廠。阿爾弗雷德一家富於事業心，又不怕擔風險，於是就擴建工廠，從事以軍用機械為主的軍用物資生產。工廠還沒有擴建完，政府的一些訂單就紛紛而來。實際上，伊曼紐爾一開始就將全家的命運拴在了俄國政府軍備的戰車上，工廠的興衰，已與這場即將爆發的戰爭聯係在了一起。
擴建工廠和進行機械生產，阿爾弗雷德遊學所學到的知識，無疑是雪中之炭。父親叫他承擔了新產品的開發、設計和現有產品的改進等方麵的工作，兩個哥哥也分別擔負了工廠的建設、生產的計劃組織和材料的采購、產品的銷售等繁重的任務。阿爾弗雷德懷著極大的熱心來從事這些工作，這不僅出於他的孝心，也出自於他那對工作與研究的濃厚興趣，他生來就有一種對疑難問題窮追不舍的精神。這些為政府生產的產品，都是工廠原來沒有生產過的，數量多，要求急，而有的產品工廠連一張現成的圖都沒有，不得不一邊設計一邊生產。阿爾弗雷德極大地發揮著從約翰·艾利克森那裏學來的機械方麵的知識，糅合著父親的實踐經驗，思慮著解決工廠各種技術難題的辦法，進行著一個又一個的實驗，忙著一個又一個的設計。為了實驗和設計，他又要翻閱資料，又要計算數據，工作使他感到振奮，生活使他感到從未有過的充實。巴黎初戀而布下的陰雲已被吹散，他心中變成了一片晴朗的天空。解決疑難問題的強大吸引力常常使他忘記了吃飯，有時甚至通宵達旦。就這樣，由於他的傑出的工作，工廠加快了擴建的腳步，並且一邊擴建一邊生產，準時地按訂單交付了一批批產品。然而，過分的緊張與勞累卻使他的胃病又犯了，他隻好忍著病痛，一邊吃藥，一邊工作。
隨著局勢的日趨緊張，諾貝爾工廠也承擔著日益繁重的各種生產任務。他們先是接受了生產和布置水雷的任務。在1841年，伊曼紐爾初來俄國試驗地雷的時候，就曾提出過試驗水雷的計劃，但是由於陸軍和海軍關於水雷管轄權的爭論，這個計劃被擱置了10年。現在局勢緊張，軍方便又想起了水雷的試驗。1852年，伊曼紐爾在聖彼得堡附近的奧契達河口試驗水雷成功，隨即就投入了生產。隻不過是1841年伊曼紐爾發明的地雷、水雷都用的是黑火藥，而現在則改用了比黑火藥威力更大的火藥棉。
聖彼得堡是沙俄的宮室所在地，又臨著海，上下都擔心敵方從海上進行偷襲。為了加強港口一帶的防禦，總參部又想到了伊曼紐爾及其生產的水雷，於是就責令伊曼紐爾和羅伯特去芬蘭灣布置水雷，查封河口。伊曼紐爾在羅伯特的協助下，用銅絲將一個個馬口鐵罐連接起來，在芬蘭灣港口和聖彼得堡的戰略要地喀琅施塔得城堡冰凍入口處布滿了水雷。這些在馬口鐵罐內裝滿火藥棉的水雷，盡管試驗時未能證明是否能重創軍艦，但卻通過布雷後發生的兩件事證明了它的威力。一次是一個英國水兵發現了一枚水雷，撈上來送旗艦“威靈頓公爵號”交專家檢查，在拆卸馬口鐵罐時發生爆炸，當場將拆卸的水手炸死，使英國人產生了畏懼心理。另一次是英國人在斯韋伯格看到了一起事故：一艘俄國汽船在駛向聖彼得堡港口時，經過涅瓦河河口，河裏布滿了水雷，岸邊設有對艦的大炮，並有水兵指揮本國的艦隻繞水雷通行，這艘汽船或是沒有聽清指揮，或是不以為然，向前直行，結果撞上了一串水雷，水雷爆炸，汽船遭到了重創。這兩件事使英國放棄了攻擊克隆斯達特的計劃。當時負責指揮英法艦隊的海軍上將內皮爾在給海軍總部的報告中說“芬蘭灣充滿了炸彈”，這不能不算是伊曼紐爾及其工廠的功勞。
對峙的局勢終於釀成了戰爭。1853年7月，沙俄出兵占領了摩爾瓦多和瓦拉幾亞；10月，土耳其對俄開戰；11月，沙俄黑海艦隊擊潰了在錫諾普港中的土耳其艦隊，引起了英、法的幹涉。1854年3月，英、法對俄宣戰，1851年1月，撒丁也加入聯軍對俄參戰。這就是後來的“克裏米亞戰爭”。戰爭的爆發與升級，使沙俄軍政部的訂單源源不斷地送到了諾貝爾工廠。工廠開足馬力進行生產。這時諾貝爾工廠的規模已相當可觀，到1853年底，工廠已雇傭1000名工人，同時，為了趕製大馬力的艦用蒸汽機和螺旋槳推進器，工廠又新製造了鍛造這些機器的汽錘、鑄模和鑽床，增添了一些機械設備。阿爾弗雷德則成了工廠設計和解決技術問題的主力。他憑著聰明才智和巨大的工作熱情，與父親伊曼紐爾一起，改造了英國大馬力輪船發動機的舊圖紙。工廠晝夜不停倒班生產，製造出了3台500馬力的蒸汽發動機和5台200馬力的螺旋槳推進器，以及一些其他機械產品，按訂單交了貨。當時，還沒有一家俄國工廠能像諾貝爾工廠這樣信守合同，諾貝爾工廠成了俄國軍事工業的主力。從裝用這些機器的幾艘兵艦在第一次世界大戰期間仍在服役的情況看，足以證明這個工廠的生產質量。這些機器在俄國是第一次生產，俄國政府對伊曼紐爾的發明、設計與所做的努力感到滿意，於1853年，給伊曼紐爾頒發了帝國金質獎章。這對一個僑居俄國的外國人來講，無疑是最高的獎賞。
然而，接連過度的勞累卻使阿爾弗雷德的胃病越來越重，盡管他的精神仍然很好，但身體卻越來越虛弱了。他臉色蒼白，眼裏充滿了血絲，一天竟暈倒在工廠裏。這樣，他不得不離開工廠在家裏進行治療。當他能起床的時候，醫生告訴他不能馬上去工作，必須再休息一段時間，最好去溫泉區療養一陣子，這樣對體力的恢複可能會更有好處。他不願意到那種以閑聊為主的療養院去，於是就決定回瑞典的外公家，那裏的空氣清新，比聖彼得堡煙塵彌漫的空氣更有利於健康。