Участник Великой Отечественной войны с июня 1941 года.
200-й гвардейский лёгкий артиллерийский полк (3-я гвардейская лёгкая артиллерийская бригада, 1-я гвардейская артиллерийская дивизия прорыва, 60-я армия, Центральный фронт) под командованием гвардии подполковника Юрия Артёменко в ночь на 2 октября1943 года успешно форсировал реку Днепр в районе села Домантово Чернобыльского районаКиевской области Украины, оказав артиллерийским огнём содействие частям 60-й армии в боях за удержание и расширение плацдарма.
Вверенный гвардии подполковнику Ю. И. Артёменко полк отразил несколько вражеских контратак и уничтожил три танка, несколько артиллерийских и миномётных батарей и много другой боевой техники и живой силы противника.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 17 октября1943 года за умелое командование артиллерийским полком, образцовое выполнение боевых заданий командования на фронте борьбы с немецко-фашистскими захватчиками и проявленные при этом мужество и героизм гвардии подполковнику Артёменко Юрию Ильичу присвоено звание Героя Советского Союза с вручением ордена Ленина и медали «Золотая Звезда» (№ 1897).[1]
Артёменко, Юрий Ильич // И генерал, и рядовой… : Очерки о Героях Советского Союза, уроженцах Днепропетровской области / Н. И. Воробьёв, С. А. Герасименко, В. Л. Головко и др. ; сост. А. Ф. Снитко ; ред. Г. В. Николенко, К. К. Чернышев. — Днепропетровск : Промінь, 1983. — С. 53—55. — 567 с. — (Герои Советского Союза).