Yn ystod gaeaf 1940-41, cynhaliwyd ymgyrch fomio ffyrnig gan y Luftwaffe ar Lundain a threfi a dinasoedd mwayf Prydain. Ar Ionawr 2il 1941, tro Caerdydd oedd hi i ddioddef ei chyrch fwyaf gan arwain at farwolaeth 165 o bobl, gyda 427 yn cael eu niweidio’n ddifrifol.
Yn gynnar yn y cyrch, glaniodd fomiau parasiwt ar Landaf. Bu i’r parasiwt cyntaf fynd ynghlwm ym meindwr Tŵr Prichard cyn glanio yn y fynwent ar ochr ddeheuol y Gadeirlan. Ffrwydrodd gan greu twll enfawr a distrywio nifer o feddau, Tŷ’r Cabidwl a tho’r corff, yr eil ddeheuol a’r gangell.
Cwympodd rhan helaeth o’r to gan ddistrywio’r rhelyw o’r celfi gan gynnwys y bedyddfaen, y pulpud, y côr, seddau’r Canoniaid a’r organ. Roedd y triptych gan Rosetti a pheth o’r gwydr lliw Fictorianiadd eisioes wedi cael ei symud i storfa ddiogel ond collwyd gweddill y gwydr gan gynnwys y ffenestri gorllewinol. Yn ffodus, ni aeth yr adeilad ar dân.
Yn syth wedi’r cyrch, cliriwyd y malurion a sicrhawyd fod y strwythur yn ddiogel. Dymchwelwyd rhan uchaf y meindwr a gweddillion y to.
Ar y Sul canlynol, cynhaliwyd yr addoliad yn Nhŷ’r Deon cyn symud yn fuan i Gapel Mair a’r Cysegr. Atgyweiriwyd y to fel bod cymaint o seddau â phosib ar gael ond ni orffenwyd y Gwaith nes Ebrill 1942. Yma y cynhaliwyd gwasanaethau hyd ddiwedd 1957. Nid oedd modd trefnu adferiad pellach tan ddiwedd y rhyfel ym 1945.
Er i 1945 olygu diwedd y rhyfel, cyfyngwyd adnoddau ar gyfer adeiladu anghenrheidiol am nifer o flynyddoedd fel bod ychydig iawn o waith adfer cyn y bu i’r pensaer Syr Charles Nicholson farw’n sydyn. Apwyntiodd y Deon Newydd, Glyn Simon, George Pace fel ei olynydd. Roedd Pace yn bensaer ifanc a sefydlodd bractis yng Nghaer Efrog, gan arbenigo mewn pensaernïaeth eglwysig. Argymhellwyd Pace i’r Deon Simon gan Eric Milner-White, Deon Eglwys Gadeiriol Caer Efrog.
Cyngor Syr Charles Nicholson i’r Deon a’r Cabidwl oedd i ddychwelyd y Gadeirlan i’w ffurf blaenorol ond nid oedd Pace a’r Deon Simon o’r un farn. Dewisodd Pace adnewyddu gwaith cynharach lle’n bosib ond lle’r oedd angen gwaith newydd, arddull yr 20fed ganrif oedd i gymeryd blaenoriaeth gan uno’n ofalus gyda’r gwreiddiol. Dyma’r athroniaeth oedd yn sail i’r holl adferiad. Pan etholwyd Glyn Simon yn Esgob Abertawe ac Aberhonddu, fe’i olynwyd gan Eryl Thomas a weithiodd yn agos gyda Pace gan barhau â’r un athroniaeth.
Yn ogystal ag adfer yr hyn a oroesodd, bu i’r adferiad gyflwyno nodweddion newydd megis y nenfwd pren yn y corff a’r gangell, ail-osod y cysegr, Bwa Majestas oedd yn sail i ran o’r organ a cherflun Christ yn ei Fawredd gan Sir Jacob Epstein. Yn ogystal â hyn, adeiladwyd capel Newydd ar gyfer y Gatrawd Gymreig a’r ymdeithffordd i Dŷ’r Prebend. Ni ddychwelyd y Rossetti i’r Allor Fawr ond yn hytrach fe’i leolwyd mewn Capel Sant Illtud Newydd yn y pen gogledd-orllewinol. Ni chafodd y gwydr lliw ei ail-osod ond yn hytrach dewisodd Pace ddefnyddio golau naturiol drwyddi draw.
Coronwyd yr adferiad pan gynhaliwyd Gwasanaeth Diolchgarwch arbennig, yng nghwmni’r Frenhines a Dug Caeredin ym mis Awst 1960, bron i ugain mlynedd ar ôl y bomio. Fe’i ystyrir yn un o’r campweithiau mwyaf yng ngyrfa hir a nodedig George Pace.