בשנת 1941 סיים לב את לימודיו בפקולטה לכימיה באוניברסיטת מוסקבה, ועם תחילת המלחמה עם גרמניה גויס לבית ספר למודיעין בעורף של הצבא האדום, שם לימד גרמנית. לאחר בקשות חוזרות ונשנות להעבירו לחזית, נענתה בקשתו בסתיו 1942. שבועות ספורים לפני הנסיעה לחזית נישא לנעמי אוסטרובר. לב השתתף בקרבות באוקראינה, הונגריה, אוסטריה, יוגוסלביה ובולגריה וקיבל אותות ועיטורי גבורה רבים, בין היתר על כיבוש וינה, כיבוש בודפשט, שחרור בלגרד, ניצחון על גרמניה, ואות הוקרה ממלך בולגריה, בוריס השלישי.