Многое мог бы рассказать Ватутин и о первых днях войны, когда начальник Генштаба Жуков с 23 по 26 июня находился на фронте и его обязанности выполнял Ватутин. В стенографическом отчете о встречах и беседах Сталина в первые недели войны фамилия Ватутина встречается едва ли не чаще других. В ночь на 22 июня Ватутин с Жуковым готовили директиву о приведении всех войск приграничных округов в боевую готовность. По указанию Ставки 22 июня в помощь командованию фронтами разъехались Жуков, Шапошников, Кулик, Соколовский. Об этом периоде немало написано... Сталин нервничал и был склонен винить во всем командование Западным фронтом. Жуков, находившийся на Юго-Западном фронте, постоянно созванивался с Ватутиным. “Поздно вечером 26 июня я прилетел в Москву и прямо с аэродрома — к И. В. Сталину. В кабинете И. В. Сталина стояли навытяжку нарком С. К. Тимошенко и мой первый заместитель генерал-лейтенант Н. Ф. Ватутин. Оба бледные, осунувшиеся, с покрасневшими от бессонницы глазами. И. В. Сталин был не в лучшем состоянии”, — пишет Жуков в своих мемуарах.
В июне 1941 года, еще до начала войны, Ватутину было присвоено звание генерал-лейтенанта.
Неудачные действия советских войск в начальный период войны повлекли кадровые перемены. К тому же, вероятно, можно согласиться с мнением Жукова и Василевского, которые считали, что Сталин до войны и в ее начале недооценивал деятельность Генерального штаба. Главное беспокойство вызывало положение дел на Центральном фронте. Укрепить его было необходимо. 29 июля 1941 года Жуков писал: “Поставить во главе фронта опытного и энергичного командующего. Конкретно предлагаю Ватутина”. Но Сталин тогда рассуждал по-другому. Сам Жуков не удержался в должности начальника Генштаба, получив в командование ничего не решавший и не имевший людей Резервный фронт, оставив пост начальника Генштаба Б. М. Шапошникову. Ватутин вряд ли знал о предложении Жукова. Слишком горячие деньки переживали в те месяцы и генералы, и рядовые. Немцы рвались к Ленинграду. К десятым числам июля Ватутин возглавил штаб Северо-Западного фронта. Вскоре за Ватутиным прибыл и новый командующий фронтом генерал-майор Собенников, обладавший гораздо большим, чем Ватутин, командно-строевым стажем и сражавшийся в этих местах еще в Первую мировую войну. Задача фронту была понятной: вместе с Ленинградским фронтом остановить немцев, стремившихся с востока отрезать Ленинград от Москвы. Именно в этих местах военная судьба впервые столкнула Ватутина с Э. Манштейном, старым прусским генералом, заместителем начальника генштаба германской армии, начавшим службу в генштабе чуть ли не за четверть века до того, как ее начал Ватутин. Впоследствии они будут действовать друг против друга на главных стратегических направлениях войны. В те дни Манштейн — “лучший представитель германского генерального штаба” и “лучший стратег восточного фронта” — гнал свои танковые дивизии на Ленинград. Танковые клинья принесли много успехов немцам во время Второй мировой войны. Испытывая недостаток и в вооружении и в людях, Ватутин успешно отражал атаки немцев. Начальник генштаба германских сухопутных войск Гальдер писал в то время в своем дневнике: “Снова наблюдается большая тревога по поводу группы армий “Север”, которая не имеет ударной группировки и все время допускает ошибки... На фронте группы армий “Север” не все в порядке по сравнению с другими участками Восточного фронта”. Так сами немцы оценивали свои “успехи” на участках фронта против Ватутина. Под Псковом советские войска атаковали ослабленные фланги танкового корпуса немцев. Организованный Ватутиным контрудар был настолько сильным, что 8-я танковая дивизия, 3-я моторизованная дивизия и части дивизии СС “Мертвая голова” были разбиты и отброшены на 40 километров. В тот раз Манштейн недолго стоял против Ватутина, немецкое командование перевело его на юг. Решительного стратегического успеха на Северо-Западном фронте противник добиться не сумел, ибо за время перегруппировки немцев подошли резервы Ставки, улучшилось взаимодействие войск фронта. Немцы захватили Псков и Новгород, но это было пределом их сил. Уже в начале мая 1942 года Северо-Западный фронт начал наступление против войск 16-й немецкой армии в районе Демьянска. Сражение, длившееся почти месяц, не принесло явного успеха, слишком мало в тот период у нас было войск и техники. Но даже при этих условиях противнику был нанесен большой урон.