С самого начала Великой Отечественной войны 26-я армия вела тяжёлые оборонительные бои в составе Юго-Западного фронта, участвуя в Львовско-Черновицкой стратегической оборонительной операции. Затем армия была переведена под Киев, где участвовала в Киевской оборонительной операции. В тяжелейшей обстановке армия была отведена на левый берег Днепра и вновь заняла оборону. Сам генерал Костенко со штабом армии попал в окружение, но сумел организовать прорыв кольца окружения и выход штаба армии и многих её частей к своим.