С началом Великой Отечественной войны корпус в составе 8-й армии Северо-Западного фронта принимал участие в Прибалтийской стратегической оборонительной операции, в том числе и в Расейняйском сражении. Корпус вёл тяжёлые оборонительные бои с превосходящими силами противника в Шяуляйском УРе. Вскоре корпус отступал Риги и далее на Пярну. В июле корпус вёл оборонительные бои на рубеже Пярну — Тарту, а также уничтожил несколько морских десантов противника на побережье Рижского залива. Однако 6 августа противник прорвался на побережье Финского залива и тем самым расколол 8-ю армию на две группы. Корпус под командованием Николаева составил основу восточной группы армии, которая обороняла Таллин. Решением Ставки ВГК от 17 августа оборона города возлагалась на вице-адмирала Владимира Филипповича Трибуца, а генерал-майор Николаев был назначен на должность заместителя командующего Балтийским флотом по сухопутной обороне.