Im April 1942 löste er General N. K. Klykow als Oberbefehlshaber der 2. Stoßarmee ab und kämpfte unter Merezkow an der Wolchow-Front um die Befreiung Leningrads (Wolchow-Schlacht). Der 2. Stoßarmee gelang es, weiter als die anderen Armeen vorzustoßen, sie konnte allerdings in den erreichten Stellungsräumen nicht versorgt werden; ein Rückzug wurde untersagt. Nachdem die Soldaten ihre Pferde, später Baumrinde und Gegenstände aus Leder verzehrt hatten und viele verhungert waren, wurde der Rest von den Deutschen aufgerieben. Wlassow konnte sich noch fast zwei Wochen lang verbergen, wurde aber am 12. Juli 1942 von den deutschen Truppen gefangen genommen.