За 4 дня до войны командир корпуса Василий Афанасьевич Глазунов провёл с командирами и штабами 6-й и 212-й бригад тактическое учение по теме «Захват важного объекта в тылу врага и удержание его до подхода главных сил».
Первой вступила в бой 6-я воздушно-десантная бригада. Жолудев принял решение: двумя батальонами атаковать прорвавшиеся части противника с фронта, другими двумя ударить по флангам, окружить и уничтожить противника на аэродроме Жуляны. 6 августа утром Жолудев отдал приказ атаковать и в результате удара бригады аэродром и посёлок были освобождены. В тот же день немецкие части контратаковали позиции десантников. В ходе одной из атак группа немецких автоматчиков прорвалась к КП бригады. Собрав офицеров штаба и комендантский взвод, Жолудев организовал оборону и атака была отбита. В бою Жолудев был ранен, но остался в строю.
С 8 по 12 августа немецкие части неоднократно атаковали позиции 3-го воздушно-десантного корпуса, в результате чего им удалось овладеть аэропортом, но на рассвете 13 августа корпус перешёл в наступление, в ходе которого немецкие части были отброшены от Киева на 15 километров. За эти бои Жолудев был награждён орденом Красной Звезды.
В конце августа корпус был передислоцирован на реку Сейм севернее Конотопа с целью отражения удара 2-й танковой группы. В начале сентября полковник Жолудев был назначен на должность командира 212-й воздушно-десантной бригады.
7 сентября части 2-й танковой группы пытались с ходу форсировать реку, но все его атаки были отражены. 9 сентября после немецкой 5-часовой артиллерийской и авиационной подготовки началась атака танков противника. Отражение атаки немцев продолжалось до вечера, когда корпус отошёл в Лизогубовский лес. Объединённые Жолудевым части корпуса начали рейды на деревни в тылу противника. 17 сентября был получен приказ о выходе корпуса из окружения. Пройдя с боями около 200 километров, он выбрался из окружения и 29 сентября занял оборону на правом фланге 40-й армии. В тот же день Жолудев был отозван в Москву.
Феськов В. И., Калашников К. А., Голиков В. И.Глава 2. Стрелковые и воздушно-десантные войска, укрепленные районы Красной Армии в годы Великой Отечественной войны // Красная Армия в победах и поражениях 1941—1945 гг.. — Томск: Издательство Томского университета, 2003. — 619 с. — ISBN 5-7511-1624-0.
.svg){kind=small}
