Начало Великой Отечественной войны он встретил в должности командующего военно-воздушными силами 8-й армии . Под его руководством армейская авиация совершала разведывательные, штурмовые, истребительные боевые вылеты, проводилось перевооружение частей в том числе и на поставленную по лендлизу американскую боевую технику. С ноября 1942 года Андреев командовал 276-й бомбардировочной авиационной дивизией 13-й воздушной армии. За годы войны участвовал в Прибалтийской и Ленинградской оборонительных операциях, в обороне Ленинграда, в Синявинской (1942), Мгинской наступательных операциях, в окончательном снятии блокады Ленинграда, освобождении Прибалтики.