В боях с немецко-фашистскими захватчиками красноармеец Н. И. Забелкин с июля 1941 года на Центральном фронте в составе сформированной в Челябинске 15-й отдельной миномётной батареи, действовавшей в подчинении командующего 63-м стрелковым корпусом 21-й армии. Боевое крещение принял в оборонительных боях на реке Днепр севернее города Жлобина. Вместе со своей частью попал в окружение, из которого сумел выйти в августе 1941 года. После проверки Николая Ивановича направили в Московское артиллерийско-миномётное училище, которое в конце 1941 года было эвакуировано в Миасс. По окончании училища младший лейтенант Н. И. Забелкин осенью 1942 года был направлен в 58-й гвардейский миномётный полк 63-й армии. В его составе Николай Иванович сражался на Сталинградском (с 30.09.1942 Донском) и Юго-Западном фронтах во время Сталинградской битвы. Перед началом контрнаступления советских войск под Сталинградом гвардии младший лейтенант Забелкин был переведён в дивизионную разведку и в ходе операции «Уран», находясь с радистом в передовых эшелонах 1-й (с 5 декабря 1942 года 3-й) гвардейской армии корректировал огонь своих «Катюш». Зимой 1943 года Николай Иванович участвовал в Ворошиловградской операции и оборонительных боях на Северском Донце, в ходе которых был ранен и оказался в госпитале.