Учасник німецько-радянської війни з серпня 1942 року. Воював на Південно-Східному, Сталінградському, Воронезькому, Степовому, 3-тю Українському фронтах. Дивізія під командуванням М. І. Денисенка відзначилась при обороні Сталінграда, на Курській дузі, під час форсування Дніпра.