В боях с немецко-фашистскими захватчиками младший лейтенант Д. К. Потапов с 12 января 1942 года на Брянском фронте. В должности командира стрелкового взвода участвовал в Болховской наступательной операции, затем в оборонительных боях в районе Белёва. 30 мая 1942 года Дмитрий Капитонович был переведён в недавно сформированную в составе 3-й резервной армии 107-ю стрелковую дивизию и был назначен на должность командира стрелковой роты 504-го стрелкового полка. 7 июля 1942 года 3-я резервная армия была преобразована в 60-ю армию, которая заняла оборону севернее Воронежа в составе Воронежского фронта. Младший лейтенант Д. К. Потапов участвовал в Воронежско-Ворошиловградской операции и последующих оборонительных боях на Дону. 12 августа 1942 года он был тяжело ранен и эвакуирован в госпиталь.