1923 г. врид помощника командира полка 13-й отдельной кавалерийской бригады. С мая 1923 г. начальник штаба 2-й Ставропольской кавалерийской дивизии. С июля 1923 командир 2-й Ставропольской кавалерийской дивизии. С декабря 1924 г. командир 6-й отдельной кавалерийской бригады. Участник борьбы басмачеством на территории Таджикистана. С сентября 1926 г. состоял для особых поручений при члене Реввоенсовета СССР С. М. Будённом. С декабря 1927 г. начальник Украинской кавалерийской школы. В 1929 г. окончил курсы усовершенствования высшего начальствующего состава. В 1931 г. окончил курсы единоначальников при Военно-политической академии имени Н. Г. Толмачёва. С 15 октября 1930 г. командир 12-й кавалерийской дивизии. С 13 сентября 1937 г. командир 4-го Казачьего кавалерийского корпуса. В том же году защитил диссертацию «Действия кавалерийского корпуса в прорыве» на соискание учёной степени кандидата военных наук. С сентября 1939 г. старший преподаватель общей тактики в Военной академии РККА имени М. В. Фрунзе. С 14 марта 1940 г. командир 28-го стрелкового корпуса, принимал участие в боевых действиях в ходе советско-финской войны, за что был награждён орденом Красного Знамени. С началом войны корпус под командованием Попова Западного фронта вёл тяжёлые оборонительные боевые действия против превосходящих сил противника, в результате которых был вынужден отступать из района Бреста по направлению на Кобрин и Бобруйск. В начале июля корпус был выведен в резерв Западного фронта и после доукомплектования с 15 июля принимал участие в ходе оборонительный боевых действий на левом берегу реки Сож в районе города Пропойск. Во время этих боевых действий Попов был тяжело ранен. С 22 сентября 1941 г. заместитель командующего 50-й армией по тылу. С 2 февраля 1942 г. командующий 10-й армией в составе Западного фронта, с которой принимал участие в контрнаступлении под Москвой юго-восточнее Тулы, армия в ходе наступления прошла 250 км, освободив города Михайлов, Епифань и другие. Вскоре армия под командованием Попова принимала участие в Смоленской наступательной операции, во время которой прорвала оборону противника в районе города Киров, после чего наступала по направлению на города Рославль, Снигирёвка и Чаусы. 10-я армия до весны 1944 года обороняла занимаемые рубежи на реке Проня. С 5 апреля 1944 г. заместитель командующего войсками 1-го Белорусского фронта. С 27 мая 1944 г. командующий 70-й армией 1-го Белорусского фронта, которая отличилась в ходе Люблин-Брестской наступательной операции, в которой, наступая в обход Бреста с юго-запада, наряду с 61-й и 28-й армий разгромила до четырёх дивизий противника. Во время Восточно-Прусской наступательной операции армия, наступая с сероцкого плацдарма, прорвала оборону противника, после чего освободила город Модлин. С февраля по март армия принимала участие в ходе Восточно-Померанской наступательной операции, в ходе которой принимала участие в ходе освобождения города Данциг (ныне город Гданьск, Польша). Во время Берлинской наступательной операции армия под командованием Попова действовала в составе главной ударной группировки 2-го Белорусского фронта по направлению на Нойбранденбург
