Дважды в течение года (в октябре – декабре 1702 года и в октябре – начале ноября 1703 года) приезжал Демидов на Невьянский завод. Первая продукция завода – две пушки и железо – была отправлена в Москву в январе 1703 года. Ядра и железо из первой партии (12 тысяч пудов) Пушечный двор Москвы принял в сентябре, остальное прибыло позже, весной 1704 года. Продукция уральских заводов – Невьянского и Каменского – сыграла важную роль в Северной войне.

С 1702 по 1706 год на демидовских заводах было изготовлено 114 артиллерийских орудий, с 1702 по 1718 год – 908,7 тысяч штук артиллерийских снарядов. При этом Демидов выставлял цену вдвое меньшую, чем другие поставщики. С 1718 года он стал единственным поставщиком железа, якорей и пушек для русского флота, в результате чего обрел при дворе могущественных покровителей.

Теперь вся жизнь Никиты Демидова была связана с Уралом.

Он скупал за бесценок земли и крепостных. Строил новые заводы, налаживал работу на них. Рабочих рук не хватало, и Демидову приходилось вопреки строгим запрещениям Берг-коллегии переманивать к себе мастеров с казенных заводов. Он приглашал шведских пленных, знавших чугунолитейное дело, укрывал беглых. Производительность труда его рабочих была очень высокой. «Демидов, у которого нет и четвертой части приписных крестьян против казенных заводов, несмотря на то, отпускает железа вдвое более против казенных заводов», – писал руководитель уральской промышленности Василий Татищев, приезжавший с инспекцией на демидовские заводы.

В 1703 году Петр I приказал приписать к заводам Демидова две волости в Верхотурском уезде. С 1716 по 1725 год Демидов построил еще пять предприятий – молотовые заводы Шуралинский (1716 год) и Быньговский (1718 год), перерабатывающие чугун Невьянского завода, а также Верхнетагильский (1720 год), Нижнелайский (1723 год) и Нижнетагильский заводы.

В 1709 году по указу Петра I Никита основал в городе Невьянске цифирную школу. Никита Демидов обладал феноменальной памятью, лично вникал во все детали заводского хозяйства. Он проявлял «ревность к отечеству», поставляя продукцию в казну по более низкой цене, оказывал помощь деньгами и железом в строительстве Петербурга. Он внес большой вклад в освоение уральских горных богатств.

Специалистов по горнозаводским делам у Никиты Демидова было немало. Рудознатцы, мастера, владеющие искусством поиска подземных целей с помощью лозы, исходили весь Урал вдоль и поперек, открыли десятки крупных рудных месторождений. Одно из них, располагавшееся на берегу реки Чусовой, там, где река прорывается у подножия горы Волчихи через Уральский хребет, было открыто еще до появления Демидова на Урале в 1702 году. Никита Демидов испытал волчихинскую руду на Тульском заводе, убедился в ее качестве. Позже, в 1724 году, он получил право на разработку месторождения. Застолбив его, поначалу отец, а затем и Акинфий оказались, тем не менее, не в состоянии освоить рудник. Более того, им пришлось вскоре убедиться, что металл из волчихинской руды получался жестким и не выдерживал необходимых для оружейного металла нагрузок. Гораздо позже, уже в ХХ веке, причины столь странного поведения руды станут понятны: в ней будут обнаружены значительные примеси титана. Технологии ХУШ века с подобными металлами справиться не могли.

В 1720 году Урал (преимущественно «демидовский») давал, по меньшей мере, две трети металла России. С 1716 года была начата отправка железа на экспорт. Между заводами были проложены дороги для транспортировки заводской продукции, расчищен судоходный путь по реке Чусовой, построены сплавные суда, пристани, склады. В 1722 году «таковых великих и прибыточных во всей России и в Швеции [заводов] едва найдутся ли». В 1720 году Демидов был возведен в личное дворянство.

В это время Никита Демидов уже обладал огромным авторитетом и имел влиятельных покровителей. Его заводы на Урале образовали фактическую монополию, он не допускал туда даже своего младшего сына Никиту Никитича. Не удивительно, что Демидов пользовался благосклонностью императора.

В 1722 году В.Н. Татищев, управляющий казенными заводами на Урале, начал проводить политику развития казенных предприятий на Урале для дальнейшей передачи их в частные руки. Демидов, увидев в этом угрозу своей монополии, оклеветал высокого чиновника перед царем. По розыску явилась вина Демидова против Татищева. Для расследования споров на Урал послан был Г. В. де Геннин, нашедший, что Татищев во всем поступал справедливо. Он был оправдан. Суд наложил на Никиту Демидова огромный штраф, и на Урале начала развиваться казенная промышленность. Демидовская монополия оказалась нарушенной, на Урале впервые появились другие промышленники, пока в основном в медеплавильной промышленности.

Начало использования асбеста, или как его называли «горного льна», по преданию, тоже связано с именем Никиты Демидова.

Демидовские мастера соткали из длинноволокнистого асбеста скатерть удивительной красоты. Во время визита Петра I Никита Демидов нарочно залил скатерть вином и жирной подливой и сказал царю, что «выстирает» ее огнем. Когда слуги убрали посуду, он сдернул скатерть со стола и бросил в пламя камина. Быстро выгорели жирные и винные пятна. Демидов выхватил скатерть из огня, встряхнул и снова накрыл стол, вызвав изумление царя.

Умер Никита Демидов 28 ноября 1725 года в Туле. Главное дело и достижение своей жизни – заводы – основатель промышленной династии Никита Демидов, согласно указу о единонаследии, решил оставить своему старшему сыну Акинфию.

Старший сын Никиты Демидова Акинфий был самым любимым из трех сыновей. И хозяин уральских металлургических заводов привлекал своего любимца к управлению предприятиями.

Никита Демидов прекрасно понимал значимость образования, и еще молодым Акинфий был послан отцом в Саксонию учиться секретам металлургического производства. Когда Никита Демидов на очень выгодных условиях получил от императора Петра I Верхотурские железные заводы, построенные на реке Нейве на Урале, первым из Демидовых туда был послан Акинфий. Старший Демидов ценил сына и доверял ему. Это событие по существу сделало Демидовых хозяевами Урала.

Именно ему и суждено было создать настоящую империю Демидовых, которая к середине XVIII века производила уже 52 % всего русского металла.

После смерти отца в 1725 году Акинфий получил все его недвижимое имение. В пользу Акинфия от своей части мужнина имущества в 1727 году отказалась и мать, вдова Никиты. Она умерла в 1830 году. Приняв наследство, Акинфий рьяно принялся за дело.

Вступая в свои доли наследства, братья Демидовы удостоились диплома, которым императрица Екатерина I в марте 1726 года возвела их в потомственное дворянское достоинство по Нижнему Новгороду «с привилегией против других дворян ни в какие службы не выбирать и не употреблять». Это дало им возможность на законных основаниях покупать крепостных рабочих для своих заводов. На работу охотно принимались беглые и старообрядцы. Из последних формировались также кадры смотрителей и управляющих заводами. Сотни крепостных работали на заводах в тяжелейших условиях. Провинившихся жестоко наказывали – пороли, заковывали в железные колодки, держали в сырых подвалах.