Під час боїв за Тихвін у лютому 1942 року штурмова рота під командуванням Батова прорвала оборону німецьких військ, пройшла 12 кілометрів і вибила його з наступного кордону. 14 лютого 1942 року Батова було поранено. Восени 1942 року, під час оборони Сталінграда, Батов організував оборону займаних його підрозділом позиції, своєчасно приймаючи заходи по відновленню зв'язку і взаємодії з іншими підрозділами. 8 жовтня 1942 року був поранений в районі Оріхівки, після чого до квітня 1943 року перебував у шпиталі.