Летом 1942 года сложилась тяжелая обстановка на Воронежском фронте. Ватутин был направлен туда с приказом Ставки вступить в командование фронтом и остановить противника.
Немедленно по получении приказа Ватутин собрал группу назначенных к нему в штаб офицеров, вылетел на фронт и с прифронтового аэродрома выехал прямо в войска. Снова стоял генерал перед трудными испытаниями. Войска противника уже ворвались в Воронеж. Наши части вели тяжелые бои. Ватутин опять должен был быстро оценить обстановку, доложить Ставке свои решения. Он идет из дивизии в дивизию и вместе с их командирами оценивает на местности противостоящего противника, вскрывает возможности наших войск, подсчитывает свои силы, вплоть до численности рот, количество снарядов в батареях.
Изучив положение дел на месте, он принимает решение организовать усилия войск и начать активные действия.
Ватутин объединяет усилия фронтовых и армейских средств, снова показывая себя мастером быстрой организации ударных группировок.
Войска ощутили действенную помощь командующего, увидели в нем боевого, глубоко знающего генерала, от которого ничто не ускользнет.
Здесь вновь, как и на Северо-западном фронте, сказалось умение Ватутина найти нужных делу людей.
Под Воронежем Ватутин снова встретился с Черняховским.
Черняховский командовал корпусом, и Ватутин решил назначить его вместо только что освобожденного командарма.
Представитель командующего фронтом пришел к Черняховскому в землянку, когда тот лежал, укутавшись в кавказскую бурку, схваченный жестоким приступом малярии, и, несмотря на лихорадку, ровным, твердым голосом отдавал по телефону распоряжения войскам.
Предложение Ватутина озаботило Черняховского. Он сначала решительно отказался: «Рано мне. Есть генералы более достойные командовать армией, передайте командующему фронтом, что я прошу оставить меня в корпусе».
Тогда Ватутин сам приехал к Черняховскому, убедил его принять командование армией, по правительственному телефону получил на это санкцию Ставки и сразу же выехал с Черняховским в войска.
Мощные контрудары, которые нанесли резервы Верховного Главнокомандования по врагу, намеревавшемуся обойти Москву на воронежском направлении, совпали с активными действиями войск, управляемых Ватутиным. Противник был остановлен в Воронеже.
К этому времени определилось, что решающие силы гитлеровской армии нацелены на Сталинград.
Воронежский фронт стал приобретать вспомогательное значение, и казалось, что его войска получают все возможности и основания перейти к обороне.
Но генерал Ватутин всегда рассматривал действия своего фронта в интересах общей стратегии, И теперь он всеми силами стремился выполнить требования этой стратегии: непрерывными контратаками сковать силы противника.
Действия войск Ватутина не приводили к внешне эффектным успехам, даже в войсках фронта тогда не все понимали, почему Ватутин с такой настойчивостью организует атаки безыменных высот, безвестных деревень.
Но в Ставке Верховного Главнокомандования высоко оценили действия Ватутина. Непрерывными контратаками он не только не допустил переброску гитлеровских войск с Воронежского фронта к Сталинграду, но и притянул на себя части противника, направлявшиеся мимо Воронежского фронта к Волге.
Этой же активной борьбой, частыми контратаками и контрударами Ватутин не только не ослаблял, как могло показаться, свои войска, но готовил их « общему контрнаступлению, не давал им «застаиваться» в обороне и терять свою способность к активным, решительным боям. Ватутин пользовался каждым случаем, чтобы развить частный успех. Так, однажды, когда батальон, которому была поставлена задача наступать на плацдарме за Доном с ограниченной целью, выполнил эту задачу и продолжал наступление, Ватутин немедленно развил местный успех батальона, двинув в этом же направлении целую дивизию.
Не раз бывало так, что дивизии противника, снятые с Воронежского фронта, в результате контратак войск Воронежского фронта спешно возвращались обратно, чтобы остановить продвижение советских частей. Не раз выяснялось, что дивизии противника, шедшие в железнодорожных эшелонах южнее Воронежа на Сталинградский фронт, спешно выгружались и мчались к Воронежу, чтобы восстановить положение на участке обороны, сотрясавшейся под ударами войск Ватутина.
Благодаря своим активным действиям войска Воронежского фронта закалились, окрепли в боях и, сумев привлечь на себя еще 14 дивизий противника, лишили их возможности участвовать в битве на Волге в те критические дни лета 1942 года, когда решалась судьба Сталинграда.