Viết phần tiếp theo cho đoạn này - Vào tháng 4 năm 1942, khi Quân đoàn xe tăng thứ 24 được thành lập, Burdeinei gia nhập nó với tư cách là giám đốc tổng tham mưu của Tướng Badanov. Quân đoàn được gửi đến để tham gia vào các lực lượng Đức tiến quân ở phía Nam, và gần như bị xóa sổ trong các cuộc chiến gần sông Don, trong tháng Bảy. Đến cuối tháng 10, đơn vị đã phục hồi từ những tổn thất của mình sau vài tháng trong dự trữ. Nó được giao cho Mặt trận Tây Nam và tham gia Trận Stalingrad. Vào tháng 12, Quân đoàn đã phá hủy Sân bay Tatsinskaya và được đổi tên thành Quân đoàn xe tăng Vệ binh Tatsinskaya thứ 2 để vinh danh chiến dịch này. Sau Trận Stalingrad, Quân đoàn đã trở thành một phần của Mặt trận Voronezh vào tháng 3. Vào ngày 26 tháng 6 năm 1943, Đại tá Burdeinei đảm nhận quyền chỉ huy Quân đoàn, giữ chức vụ này cho đến cuối chiến tranh. Như vậy, ông đã tham gia vào Trận Kursk
, và được thăng cấp thiếu tướng vào ngày 31 tháng 8. Vào ngày 3 tháng 7 năm 1944, trong Chiến dịch Bagration, các đơn vị của ông là những người đầu tiên vào Minsk và giải phóng thành phố. Ông được thăng cấp Trung tướng vào ngày 2 tháng 11 năm 1944. Sau đó, Quân đoàn tham gia vào các hoạt động ở Baltic, Đông Phổ, Vistula-Oder và Berlin. Vì sự lãnh đạo của mình trong cuộc tấn công Minsk, ông đã được trao danh hiệu Anh hùng Liên Xô (Huy chương số 5026) vào ngày 19 tháng 4 năm 1945.