Trong thế chiến thứ hai, Kuznetsov đã một đóng vai trò rất quan trọng, trong những giờ phút đầu tiên của cuộc chiến – Tại thời khắc quan trọng này, phương pháp giải quyết của ông, cùng với sự bất tuân mệnh lệnh ngăn cấm hải quân Xô Viết nổ súng.

Ngày 21 tháng 6 năm 1941, Kuznetzov đã đoán chắc chắn rằng, cuộc chiến tranh nhất định sẽ xảy ra với Đức quốc xã. Cũng trong ngày hôm đó, Timoshenko và Zhukov đã ban hành một chỉ thị, ngăn cấm tất cả các sĩ quan chỉ huy Xô Viết có bất kỳ một hành động đối phó lại với "sự khiêu khích của quân Đức". Trong khi đó bên hải quân, lại có sự tổ chức là một bộ ngành riêng biệt, do đó Kuznetsov đang đứng trên một vị trí nằm ngoài xâu chuỗi trực tiếp của mệnh lệnh này. Ông đã tận dụng thực thế này để quyết định một động cực kỳ táo bạo.

Ngay sau nửa đêm, bước sang ngày 22 tháng 6, Kuznetsov đã ra lệnh cho toàn bộ các hạm đội hải quân Xô Viết, chuẩn bị sẵn sàng chiến đấu. Lúc 4 giờ 45 phút sáng ngày hôm đó, quân Đức bắt đầu tiến hành chiến dịch Barbarossa. Cũng trong thời điểm này, chỉ có hải quân Xô Viết là một binh chủng quân đội duy nhất của Liên Xô, đã trong tư thế sẵn sàng nghênh chiến với đợt tấn công đầu tiên của quân Đức.

Trong hai năm ròng, mối quan tâm chính của Kuznetsov là bảo vệ Capcaz, không cho quân Đức xâm lược. Trong suốt cuộc chiến tranh, Biến Đen vẫn là chiến trường quan trọng nhất cho các chiến dịch của hải quân Xô Viết. Trong những năm chiến tranh, Kuznetsov đã rèn rũa các phương pháp đổ bộ tấn công của Xô Viết. Tháng hai năm 1944, ông mang hàm Đô đốc hạm đội – Một quân hàm mới được ban hành, ban đầu cấp bậc này tương đương với cấp tướng bốn sao. Cũng vào năm đó, Kuznetsov được trao tặng danh hiệu Anh hùng Liên Xô. Ngày 31 tháng 5 năm 1945, cấp hiệu của ông được đổi lại tương tự với cấp hiệu Nguyên soái Liên Xô, thể hiện cấp bậc của ông có vị thế tương đương.