С началом войны М. Д. Кузнецов находился на прежней должности. 13-я армия вела оборонительные боевые действия на Минском укреплённом районе, а затем отступала по направлению на Борисов и затем за Днепр, где заняла рубеж Копысь, Новый Быхов. Участвовал в Смоленском сражении, оборонительных боевых действиях на реках Сож, Судость и Десна, а также Орловско-Брянской операции. В ноябре 1941 года Кузнецов назначен на должность помощника начальника оперативного отдела этой же армии, после чего принимал участие в боевых действиях на воронежском направлении и в Елецкой наступательной операции.