1939年任摩托化步兵第1师炮兵第13团团长。1940年任步兵第160师炮兵主任。1941年毕业于捷尔任斯基炮兵学院的炮兵高级指挥官课程，1941年4月30日任反坦克炮兵第4旅旅长，在战争中曾指挥过第18集团军、第37集团军、第56集团军的炮兵副司令与司令；1943年北高加索方面军炮兵副司令、炮兵第5军军长、西南方面军暨乌克兰第3方面军炮兵副司令。跟随自己所属的部队参加了解放贝尔格莱德、维也纳、布达佩斯的战役。在担任乌克兰第3方面军炮兵指挥官参与巴拉顿湖战役期间，涅杰林将火炮和迫击炮的火力集中起来，用160门各式火炮轰击3公里长的德军防线，为后续的装甲部队突击创造了条件。因为在这一战役中的杰出表现，最高苏维埃主席团在1945年4月28日授予涅杰林苏联英雄称号和金星奖章。