תמיר חבר לגבי עמיר, מפקד חטיבה 460 שהגיעה לחזית במוצאי יום הכיפורים, וסייע לכוחות החטיבה להתמצא בגזרה. למחרת נענה לבקשת עמיר ומונה לקצין האג"ם של החטיבה והמשיך בתפקיד לאורך קרבות הבלימה, הצליחה וקרב העיר סואץ. לאחר צליחת התעלה פנה תמיר לארגון מחדש של גדוד 9, על בסיס שרידי הגדוד המקורי וחיילי מילואים שנאספו בבית הספר לשריון בג'וליס. לאחר יום אימונים חזר הגדוד והצטרף לאוגדת שרון, שהייתה מוצבת בגדה המערבית של תעלת סואץ. על פועלו במלחמה זכה תמיר בעיטור המופת, אחד מ-18 ציונים לשבח מסוגים שונים שקיבלו לוחמי הגדוד, כולל שני עיטורי גבורה, עיטור העוז אחד ושבעה עיטורי מופת.