После выздоровления в январе 1942 года назначен на должность начальника отдела боевой подготовки 54-й армии, а 11 марта — на должность командира 128-й стрелковой дивизии, которая вела оборонительные боевые действия в районе Гонтовой Липки и Рабочего посёлка № 7, а с 27 августа — в Синявинской наступательной операции, в ходе которой Пархоменко был снят с занимаемой должности и 15 сентября назначен на должность командира 220-го армейского запасного стрелкового полка. 12 ноября Ф. Н. Пархоменко восстановлен в должности командира 128-й стрелковой дивизии, которая вскоре принимала участие в боевых действиях в ходе Операции «Искра», во время которой 13 января 1943 года введена в прорыв 2-й ударной армии, однако не имела успеха и понесла большие потери, в результате чего 18 февраля генерал Ф. Н. Пархоменко был снят с занимаемой должности, после чего находился в распоряжении Военного Совета Волховского фронта.