С началом войны дивизия в составе 39-го стрелкового корпуса вошла в сформированную на Дальневосточном фронте 25-ю армию. 1 октября 1941 года майор Соболев был назначен командиром 22-го стрелкового полка. К 30 октября дивизия была передислоцирована с Дальнего Востока в состав 4-й отдельной армии и участвовала в Тихвинских оборонительной и наступательной операциях. С 18 декабря она вместе с армией была включена в Волховский фронт 2-го формирования. С 23 января 1942 года дивизия вела боевые действия в составе 59-й армии. В феврале подполковник Соболев был назначен начальником штаба 92-й стрелковой дивизии и участвовал с ней в Любанской наступательной операции. С 5 апреля допущен к командованию 24-й отдельной стрелковой бригадой, однако уже 21 апреля был снят с должности и назначен начальником штаба 376-й стрелковой дивизии. Ее части в составе 59-й армии Волховской группы Ленинградского фронта (с 8 июня — Волховского фронта) вели оборонительные бои в районах Полисть и по западному берегу реки Волхов. С 10 сентября дивизия переброшена в район леса западнее Путилово, где вошла в состав 2-й ударной армии Волховского фронта. С 21 сентября участвовала с ней в Синявинской наступательной операции, но успеха не имела и к 20 октября была выведена во второй эшелон. 29 декабря полковник Соболев был тяжело ранен и до 5 июля 1943 года находился в госпитале.