Il continua à exercer cette fonction sous le commandement de Rokossovski, puis de Joukov à partir de , pendant presque toute la guerre : au front de Briansk (chef d'état-major du 20.7.1942 au 27.9.42), au front du Don (30.9.42 - 15.2.43), au front du Centre ( 15.2.43 - 20.10.43) puis au front biélorusse (20.10.43 - 10.6.45). Il prit ainsi part aux batailles de Moscou, de Stalingrad, de Koursk, de Biélorussie, de Pologne et de Berlin. Malinine fut promu au grade de lieutenant-général le et de colonel-général le .