С первых дней Великой Отечественной войны — на её фронтах. Участвовал в приграничных боях, боях в районе Каховки и Днепропетровска. В конце 1941 года полк был отправлен в тыл на переформирование. Майор Володин 15 июня 1942 года окончил Академические курсы усовершенствования командиров авиационных полков и дивизий и был назначен командиром 735-го штурмового авиаполка. В кратчайшие сроки он освоил штурмовик «Ил-2». Участвовал в разгроме Демянской группировки противника, Курской битве, в том числе штурмовки скоплений войск противника у Прохоровки, освобождении Украинской ССР, битве за Днепр. 5 февраля 1944 года его полк был преобразован в 143-й гвардейский. Летом 1944 года полк Володина участвовал в Львовско-Сандомирской операции, за что получил почётное наименование «Львовского». Всего же к августу 1944 года гвардии подполковник Семён Володин совершил 116 боевых вылетов, в воздушных боях сбил 2 немецких самолёта.