В течение года служил в 220-м стрелковом полку, затем участвовал в боях на подступах к Сталинграду (первоначально — в рядах формировавшейся в Пензе 62-й стрелковой дивизии). У Камышина пулемётная рота, где служил Воронов, оборонялась до вступления в бой немецкой артиллерии. Подразделение понесло тяжёлые потери, и остатки личного состава были присоединены к 343-й стрелковой дивизии. В составе этого формирования Воронов участвовал в сражении за Мамаев курган, где получил своё первое ранение — осколочное в левую ногу. 25 декабря 1942 года получил пулевое ранение в ногу, поддерживая пулемётным огнём контратаку своих батальонов. За бои на Мамаевом кургане получил также свою первую медаль «За отвагу».