Із 25 січня 1942 року — командувач 6-ї армії Південно-Західного фронту. У травні 1942 року під час Харківської операції 6-та армія наносила головний удар по німецьким військам, але потрапила в оточення. Війська армії були знищені, а командарм Городнянський застрелився, щоб не потрапити до полону.