De inicios de mayo a julio de 1942, Vatutin actuó brevemente como delegado del jefe del Estado General del Ejército Rojo hasta que el Grupo de Ejércitos Sur inició la "Operación Azul". Al principio, el asalto alemán se concentró en Vorónezh, pues querían atravesar la línea frontal soviética en la Batalla de Vorónezh y luego atacar los frentes Sur y Suroccidental del Ejército Rojo por la retaguardia. El 1 de julio de 1942, Stalin envió a Vatutin como representante de la Stavka al Frente de Bryansk, que en pocos días se renombró Frente de Vorónezh y se puso bajo el mando de Vatutin.