A következő mondatot fejezze be: A Barbarossa hadművelet 1941 júniusában bekövetkezett kitörését követően Polynin a 13. Bombázó Repülési Hadosztály parancsnokaként szolgált a nyugati fronton. A háború első hónapjainak legnehezebb körülményei között, megfelelő légi fedezet nélkül, egysége aktívan harcolt a német erők ellen a Białystok-Minsk és Smolensk csatáiban, miközben jelentős veszteségeket szenvedett. 1941 augusztusától a légierő egységek parancsnokává nevezték ki a Bryansk Fronton, amelynek során részt vett a Roszlavl<unk>Novozybkov Offenzívában és a Moszkvai csatában. 1942 májusában a 2. Légi Hadsereg parancsnokhelyettesévé nevezték ki a Bryansk Frontnál, majd 1942 szeptemberétől az Északnyugati Front 6. Légi Hadseregének parancsnokhelyettesévé, 1943-ban pedig a 6. Légi Hadsereg parancsnokává nevezték ki. 1944 februárjában az egységet a 2. Fehérorosz Fronthoz rendelték, és részt vett a Demyansk, Starorusskaya,
Nevel, Polesskaya, és Bagration művelet.