9月11日，西部方向总指挥部被撤销，铁木辛哥元帅被免职，兼任的西方方面军司令一职由科涅夫接任。同日，他飞往基辅接替布琼尼元帅担任西南方向总指挥兼西南方面军司令。
10月，德国“中央”集团军群在维亚济马～布良斯克会战中得手，西南方面军67万官兵被俘，损失火炮5412门、坦克1242辆。
12月，铁木辛哥被解除西南方面军司令职务，瓦图金中将接任。
1942年5月28日，哈尔科夫战役结束，苏西南方面军几乎全军覆没，23万军人被俘，损失火炮2026门、坦克1249辆。
6月20日，铁木辛哥被召回首都，当晚向大本营报告了部队的败绩，次日即被解除西南方向总指挥职务（该总指挥部同日撤销)，改任斯大林格勒方面军司令。但上任不到一个月，又被戈尔多夫中将接替。
10月，铁木辛哥被任命为西北方面军司令。虽然他顺利地组织过一次会战，但影响不大。1943年5月，司令职务改由科涅夫担任。铁木辛哥从此被斯大林剥夺直接指挥部队的权力而担任最高统帅部大本营代表，负责协调几个方面军的作战行动并参与制订作战计划，直至战争结束。