回到聖彼得堡後，阿爾弗雷德開始在父親的工廠工作。他從實習生做起，除學習機械車床的操作和削鐵的技能外，也學習修理機械的故障。盡管這些工作都又髒又累，阿爾弗雷德還是幹得興致勃勃。此外，他還跟著哥哥羅伯特學習經營管理。
當時正值克裏米亞戰爭時期（1853—1856），俄國的軍隊急需武器和裝備，大批的軍事訂貨使這家工廠生意興隆。當時俄國第一條鐵路使用的鐵器製品，以及第一批推進器兵艦所用的大炮和蒸汽機械等，都是由這家企業製造的。1853年，伊曼紐爾·諾貝爾被俄國政府授予帝國金質獎章，以表彰他在工業中的“勤奮和技藝”，這對於一個外國人來說，是一種罕見的榮譽。
在工廠中，阿爾弗雷德和他的哥哥們有廣闊天地進行實踐訓練，他們也充分利用了這一機會。路德維格·諾貝爾在晚年時曾經寫道：“我在任何一家工廠，都沒有像1853年至1860年那樣精力充沛。那幾年除了工作還是工作，簡直像發了狂一樣。”
水雷是伊曼紐爾·諾貝爾的一項重要發明，盡管它已經被人遺忘了很久，但是在戰爭期間，它又突然引起了政府的注意。在羅伯特的幫助下，伊曼紐爾在芬蘭港口以及聖彼得堡的戰略要地入口布了水雷。
正如俄軍所料，英法聯軍的艦隊企圖占領喀琅施塔得港，再直入聖彼得堡。他們的艦隊已到達芬蘭灣了。不巧的是，有一艘俄國汽船竟誤觸水雷而沉沒，看到這種情形後，英法聯軍立刻察覺到港口周圍海麵上浮著許多固定的水雷，因此他們放棄了攻打喀琅施塔得港的計劃。這證明伊曼紐爾的水雷相當成功。
在戰爭爆發的第一年，諾貝爾家族的工廠雇傭了1000名工人，為俄國一些報廢的船隻製造機器和設備，將這些廢船改裝成蒸汽機發動的軍艦。這期間，阿爾弗雷德去了歐洲一趟，去尋找圖紙及一些急需的設備。最終，依靠英國的舊圖紙以及阿爾弗雷德從埃裏克森那裏學來的知識，他們按時交付了設備。