1、战争初期
瓦图京官运不错，很早就担任了副总参谋长(华西列夫斯基那时还只是总参谋部作战部副部长)。1941年6月30日起任西北方面军参谋长，亲自率领在诺夫哥罗德作战的战役军队集群，积极参加了该城保卫战。苏军在其指挥下对德国曼施泰因将军的坦克军实施了数次反突击。
2、斯大林格勒战役
1942年5—7月再任副总参谋长(已经变成华西列夫斯基的副手了，世界变化快啊)，作为最高统帅部大本营的代表在布良斯克方面军做了大量工作。
此后主动请缨，于1942年7月12日任沃罗涅日方面军司令，指挥该方面军部队成功地抵御了沃罗涅日方向的优势之敌。斯大林格勒战役时，任西南方面军司令，参加了斯大林格勒进攻战役计划的制定工作，在顿河方面军右翼部队的积极支援下，于1942年11月成功实施了向卡拉奇方向的向心突击，完成了对德军第6集团军(司令员：保卢斯上将)主要集团的合围。该方面军部队在其指挥下与沃罗涅日方面军左翼部队协同，在1942年12月实施了“小土星”战役。
3、哈尔科夫的失败
在歼灭了德第6集团军后，苏军继续向前进攻，瓦图京的西南方面军配合沃罗涅日方面军在1943年2月收复了哈尔科夫。但瓦图京此后错误地判断了形势，把德国各装甲军的调动当成了向第聂伯河撤退的开始。在错误的判断下，瓦图京向斯大林请求继续发动进攻。由于得意忘形而越过了进攻的顶点，随即被德国曼施坦因元帅发动的哈尔科夫反击战役重创，只是由于原总参谋部朱可夫、华西列夫斯基等上级的庇护，把罪责推到友邻部队身上才没有被撤职，倒是责任较轻的友邻沃罗涅日方面军司令戈利科夫被调回大本营，从此打入冷宫不得翻身。
4、库尔斯克战役
1943年3月瓦图京再次担任沃罗涅日方面军司令并晋升大将。提出1943年夏季作战小迂回方案，如果实施正中曼施泰因的陷阱，幸运的是他的计划被否决。率方面军部队于1943年夏季在库尔斯克战役弧形地带防御交战期间，他的部队正面被突破近35公里(友邻罗科索夫斯基的苏联中央方面军只被突破了12公里)，靠大本营及时调动草原方面军科涅夫的坦克第5集团军罗特米斯特洛夫部以及扎多夫的近卫第5集团军拼死抵抗才撑了下来。由于后备力量的不断补充，他在反攻过程中顺利完成了突破敌纵深梯次防御的任务。因此被称为具有高超的军事艺术。
5、库尔斯克战役后
库尔斯克战役后，瓦图京指挥沃罗涅日方面军(10月起改为乌克兰第1方面军)部队参加了第聂伯河战役，在靠不正当手段把罗科索夫斯基挤出攻占基辅的荣誉后，在日托米尔遭到曼施泰因的又一次锐利反击，全军一片混乱，恼怒的斯大林命令罗科索夫斯基到他的司令部去教他怎么打仗，大本营代表朱可夫也认为他给自己丢了脸，骂他离开自己什么都干不成，只配当个参谋(参加日托米尔—别尔季切夫战役) [2] 。
1944年1—2月，瓦图京的乌克兰第1方面军部队与科涅夫的乌克兰第2方面军协同作战，在科尔孙-舍夫琴科夫斯基战役(德国称为切尔卡瑟战役)地域合围了德军2个军。但他包围不严，居然被合围德军从他的防线突出了重围，多亏科涅夫主动越过了两军分界线才再次合围德军，斯大林为了奖励科涅夫，命令科涅夫全权负责围歼合围圈内的敌军并把原属于瓦图京的第27集团军转隶给科涅夫(第27集团军的补给仍然由乌克兰第1方面军负责，斯大林这脸打得也够狠的)。瓦图京对此非常不满，向协调两个方面军的朱可夫抱怨(其实朱可夫自己都给斯大林取消了监督消灭科尔孙集团的美差，比瓦图京还不爽)，埋怨之请溢于言表。
