В июле 1941 года Котелков был назначен на должность офицера для особых поручений при Главнокомандующем войсками Западного стратегического направления, в ноябре того же года — на должность начальника штаба Харьковского военного округа, затем — на должность начальника штаба Сталинградского военного округа, в октябре 1942 года — на должность заместителя командующего 28-й армией, а в ноябре 1943 года — на должность командира 106-го стрелкового корпуса, который с января 1944 года принимал участие в боевых действиях в ходе Корсунь-Шевченковской, Ровно-Луцкой и Проскуровско-Черновицкой наступательных операций, а также в освобождении городов Новоград-Волынский, Белая Церковь, Бердичев, Шепетовка и Проскуров.