С июня 1941 года полковой комиссар Ф. И. Зиновьев — на фронтах Великой Отечественной войны. Принимал участие в боях на Юго-Западном фронте. В сентябре назначен военным комиссаром штаба 26-й армии этого фронта. Участвовал Львовско-Черновицкой и в Киевской оборонительных операциях. В Киевском котле в сентябре 1941 года попал в окружение и 16 последующих месяцев добирался до линии фронта. Два раза попадал в плен, выдавал себя за рядового, но оба раза бежал. В январе 1943 года был освобождён из лагеря в городе Миллерово.