С июня 1941 года Донских принимал участие в боевых действиях на фронтах Великой Отечественной войны. Воевал помощником командира взвода, командиром взвода, миномётной батареи, дивизиона на Балтийском флоте, Ленинградском, 1-м Белорусском и 3-м Белорусском фронтах. Участвовал в обороне военно-морской базы Балтийского флота Ханко — в 1941 году; в обороне Ленинграда (в частности, Дороги жизни и Шлиссельбургского побережья) — в 1942 году; в прорыве блокады и освобождении Шлиссельбурга — в 1943 году (тогда же с отличием окончил артиллерийско-миномётные курсы Ленинградского военного округа); в окончательном снятии блокады, освобождении Каунаса — в 1944 году. Был дважды ранен, но всегда возвращался в свою часть.