Зимой-весной 1943 года красноармеец П. И. Арнаутов в составе своего взвода осуществлял инженерное сопровождение стрелковых подразделений, наступавших в рамках Острогожско-Россошанской операции и Третьей битвы за Харьков. Пётр Иванович вёл инженерную разведку, проделывал проходы в минных полях и проволочных заграждениях противника, расчищал дороги, обустраивал переправы. Во время контрнаступления немецких войск под Харьковом он принимал непосредственное участие в боях на реке Северский Донец у Белгорода. Здесь личный состав 160-й стрелковой дивизии продемонстрировал образцы стойкости и мужества, не позволив немецким войскам форсировать реку. 18 апреля 1943 года дивизия была преобразована в 89-ю гвардейскую, а полк, составе которого служил красноармеец П. И. Арнаутов, стал 267-м гвардейским стрелковым полком. Подтвердить гвардейское звание дивизии предстояло уже летом 1943 года на Курской дуге.