A partir de abril de 1920, luchó en la Guerra Polaco-Soviética con el 83º Regimiento de la 10ª División de Fusileros. Su batería estaba equipada con el cañón ligero divisional en lugar del obús M1910 de 122 mm. El 17 de agosto, sufrió una fuerte conmoción cerebral durante una batalla en el pueblo de Józefów nad Wisła, al este de Polonia, a unos 57 km de Lublin. Cuando recuperó la conciencia, descubrió que las tropas polacas habían capturado la aldea. El herido Vóronov intentó escapar a caballo, pero fue capturado por el ejército polaco. Durante sus ocho meses de cautiverio, Vóronov sufrió de tifus y en dos ocasiones estuvo a punto de que le amputaran la pierna. Fue repatriado al final de la guerra, en abril de 1921.