В начале октября 1941 года, в ходе Вяземской оборонительной операции, части дивизии попали в окружение. 5 октября Додонов получил приказ на отход за реку Днепр, после чего дивизия отошла в район Мишутино. Затем, пропустив вначале через свои боевые порядки отходящие части 19-й армии, дивизия переправилась через Днепр. К этому времени город Вязьма был уже занят противником. Обходя город с юга, дивизия с боями пробивалась к своим войскам. 13 октября 1941 года в районе Нарышево по его приказу были сожжены все автомашины. В ночь с 14 на 15 октября генерал-майор Додонов сумел выйти во главе группы начсостава и бойцов в форме, с документами и личным оружием на фронте 49-й армии в районе города Серпухов (всего вышло 517 человек). По выходе из окружения состоял в распоряжении Военного совета Западного фронта. В декабре он был ранен в ногу, после чего находился на излечении в госпитале в городе Куйбышев. В феврале 1942 года назначен командиром 405-й стрелковой дивизии САВО в городе Алма-Ата. С июня 1942 года вступил в командование 49-й стрелковой дивизией Московской зоны обороны. В конце августа она была направлена на Сталинградский фронт, где вошла в состав 66-й армии и вела тяжелые бои с противником, прорывавшимся к Волге севернее Сталинграда. 20 сентября 1942 года Додонов был контужен и эвакуирован в госпиталь в Москву. По излечении с мая 1943 года состоял в распоряжении ГУК, затем в июле назначен начальником 3-го Орджоникидзевского пехотного училища в городе Энгельс Саратовской области. В августе 1943 года училище было передислоцировано в город Орджоникидзе. В июле 1944 года был отстранен от занимаемой должности и назначен заместителем командира 12-й запасной стрелковой дивизии Юж.-УрВО.