爆發。１９４１年６月，德軍向蘇聯發動了突然襲擊。僅三個月就推進到列寧格勒、莫斯科和羅斯托夫一線。形勢十分危險。這時，已升任副總參謀長兼作戰部長的華西列夫斯基，為穩定戰局進行了許多具體的組織計劃工作。１９４２年５月，他被任命為蘇軍總參謀長。當時，他正在西南方面軍協助工作。最高統帥要求他至遲於７月４日返回大本營。剛剛就任總參謀長的華西列夫斯基，根據統帥部的意圖，主持總參謀部擬製了一系列重大戰役的計劃和方案，領導解決了各方面軍作戰中的許多具體問題。７月２３日，他作為大本營的代表來到對戰局起決定性作用的斯大林格勒方面軍。為解除德軍對蘇第６２集團軍合圍的威脅，他建議使用坦克第１和第４集團軍的剩餘兵力，對敵實施反突擊。這不僅打破了敵人的圍殲計劃，而且阻止了敵人一舉拿下斯大林格勒的企圖。隨後，他協調其他戰場，解決了一系列重大問題，保證了斯大林格勒會戰的勝利，顯示了他統率大軍的才能。

斯大林格勒會戰結束後，華西列夫斯基作為大本營派出的代表，先後協助各方面軍領導進行了奧斯特羅戈日斯克——羅索什進攻戰役、庫爾斯克會