I 1942 var Vlasov stedfortredende sjef for 2. støtarmé ved Voltsjovfronten. Hans tropper hadde som oppdrag å bryte den tyske blokaden rundt Leningrad. Hans armé ble omringet, men forsvarte seg i nesten to måneder. Til slutt havnet nærmere 60 000 sovjetiske soldater i tysk fangenskap. Vlasov klarte å flykte ut i skogene.