24 июня 1941 года согласно Директиве Ставки ГК № 20466 в состав 2-го кавалерийского корпуса были включены 5-я и 9-я кавалерийские дивизии. В начале Великой Отечественной войны корпус входил в состав 9-й армии Южного фронта. В составе войск Южного, Юго-Западного, Западного, снова Юго-Западного, Воронежского и 1-го Украинского фронтов корпус принимал участие в оборонительных боях на территории Молдавии, на сумском (17.09.1941 – Ромны) и белгородском направлениях, в Московской битве, отражении наступления противника из района Жиздра (август 1942), в освобождении Украины, Львовско – Сандомирской, Карпатско – Дуклинской, Сандомирско – Силезской, Нижнесилезской, Берлинской и Пражской наступательных операциях.
За боевые заслуги 26 ноября 1941 года 5-я кавдивизия была преобразована в 1-ю гвардейскую кавалерийскую дивизию, а 9-я кавдивизия во 2-ю гвардейскую кавалерийскую дивизию. С марта 1942 года в состав корпуса входила 7-я гвардейская Краснознаменная, орденов Суворова и Богдана Хмельницкого Житомирская кавалерийская дивизия (бывшая 31-я кавалерийская дивизия).
За боевые заслуги корпус был награжден орденом Красного Знамени, 1-я гвардейская кавалерийская дивизия получила ордена Ленина, Красного Знамени, Суворова и Богдана Хмельницкого, 2-я гвардейская кавалерийская дивизия – орден Ленина, два ордена Красного Знамени и орден Богдана Хмельницкого, а 7-я гвардейская кавалерийская дивизия – ордена Красного Знамени, Суворова и Богдана Хмельницкого. 22 части корпусного подчинения и дивизий награждены 30 орденами. 1-му гвардейскому кавалерийскому корпусу, 7-й гвардейской кавалерийской дивизии и 13 другим частям присвоены почетные наименования.
Гранатюк Петр Николаевич стал полным кавалером ордена Славы. Около 30 тыс. солдат, сержантов и офицеров награждено орденами и медалями СССР. 37 воинов корпуса удостоены звания Героя Советского Союза:
Абрамов Николай Александрович, Азев Михаил Ефимович, Антошкин Николай Павлович, Арустамов Георгий Аркадьевич, Архипов Василий Степанович, Бабин Иван Васильевич, Баранов Виктор Кириллович, Белов Павел Алексеевич, Белых Иосиф Назарович, Бжигаков Камчари Барокович, Борин Иван Андреевич, Борискин Петр Никитович, Бородин Иван Федорович, Васильев Владимир Васильевич, Волковенко Афанасий Иванович, Гапон Григорий Евдокимович, Злыднев Василий Григорьевич, Карицкий Сергей Демьянович, Куракин Гавриил Гаврилович, Литвинов Владимир Иванович, Мамсуров Хаджи Умар Джиорович, Мнышенко Михаил Яковлевич, Моисеенко Василий Тарасович, Никитин Александр Александрович, Никулин Егор Иосифович, Панарин Антон Иванович, Пахомов Григорий Федорович, Савчук Степан Варфоломеевич, Саенко Иван Степанович, Сидоров Павел Иванович, Терехин Николай Иванович, Тощенко Викентий Никандрович, Хмелев Павел Васильевич, Худайбергенов Джуманияз, Чуркин Василий Егорович, Шингирий Даниил Павлович, Шнейдерман Михаил Ефимович. Гранатюк