Zakład nr 23 w Leningradzie otrzymał zadanie wyprodukowania sześciu egzemplarzy serii informacyjnej. Do 1941 wyprodukowano w nim 14 245 egzemplarzy samolotu U-2.
Produkcję U-2 uruchomiono również w Zakładzie nr 387, po ataku III Rzeszy na ZSRR, przeniesiono go z Leningradu do Kazania. Nowy zakład produkcji U-2 otrzymał numer 387. W 1943 produkcję U-2 uruchomiono w trzech następnych zakładach: Zakładzie nr 464 w Dolgoprudnym, Zakładzie nr 471 w Szumerle i Zakładzie nr 494 w Kozłowce. Produkcja seryjna U-2 w ZSRR trwała do 1949, do 1953 w warsztatach i lotniczych zakładach remontowych lotnictwa cywilnego budowano pojedyncze egzemplarze. Kolejne maszyny po śmierci konstruktora w 1944 roku zostały przemianowane na jego cześć na Po-2.
Podczas wojny U-2 były używane do celów ćwiczebnych, transportowych i nocnych lotów bojowych. W latach 1948–1954 Po-2 były produkowane w Polsce pod oznaczeniem CSS-13.