Когда началась Великая Отечественная война, Владимир Николаевич проходил лечение в Кисловодске. Поэт немедленно вернулся в Киев. Ежедневно он выступал перед киевлянами, поддерживал бойцов, которые отправлялись на фронт, общался со студентами-добровольцами, читал свои стихи на трамвайных остановках, возле проходных фабрик, в заводских цехах. Вместе со своими товарищами по перу, мобилизованный в ряды защитников Отчизны, поэт словом и делом воевал с гитлеровцами. Как военный корреспондент газеты «За честь Родины», Сосюра был на Воронежском и Первом Украинском фронтах. Неоднократно в составе писательских бригад выезжал на встречи с воинами-фронтовиками на передний край обороны. В 1943 г. он был направлен в распоряжение Политуправлений Воронежского и Украинского фронтов, которые вели бои за Украину.

Он печатает свои стихи во фронтовых и армейских газетах и в листовках, разбрасываемых с самолетов на временно оккупированную врагами территорию Украины, листовки передавались в партизанские отряды, выполняя там свое агитационное предназначение. Не случайно во фронтовой прессе мы находим информацию о том, что боевой расчет одного из подразделений Советской Армии назвал свое орудие именем Владимира Сосюры. Принимал участие в работе украинского радиокомитета в Москве, выступал как пропагандист и агитатор.

В последний год войны работал военным корреспондентом газет «Молодежь Украины», «За честь Родины».

Сосюре было присвоено воинское звание подполковника.