Po napadení Sovětského svazu nacistickým Německem 22. června 1941 se na rozdíl od mnoha jiných osvědčil. V říjnu byl povýšen na generálmajora, nedlouho poté byl jmenován velitelem letectva v 61. armádě a posléze v době bitvy o Moskvu letectva celého Kalininského frontu. Na jaře 1942 nastoupil k frontu Volchovskému coby zástupce velitele Alexandra Novikova, se kterým se spolupodílel na plánování letecké podpory při prolamování leningradské blokády. V červnu téhož roku byl Ruděnko převelen do prostoru Jihozápadního frontu, kde se přes krátké působení u 8. letecké armády stal velitelem 16. letecké armády, jímž zůstal až do konce války. Účastnil se bitvy u Stalingradu, při které si padl do oka s tehdejším velitelem Donského frontu Konstantinem Rokossovským, se kterým pak delší dobu spolupracoval. Mimo jiné podporoval jeho Střední front v bitvě u Kurska. V závěru války pomáhala Ruděnkova 16. armáda Žukovovu 1. běloruskému frontu při postupu a útoku na Berlín.