השלם את המשפט הבא: בספטמבר 1939, וורונוב פיקד על ארטילריה של המחוז הצבאי הבלורוסי במהלך הפלישה הסובייטית לפולין. הוא נפצע קשה בתאונת דרכים ואמר שחייו ניצלו על ידי עט כסף שניתן לו על ידי דולורס איברורי בספרד. בנובמבר, וורונוב בדק את הכוחות של המחוז הצבאי של לנינגרד, בהכנות למלחמת החורף. במהלך המלחמה הוביל יחידות ארטילריה, בעיקר אלו של הארמייה השביעית, ונלחם בהתקפה נגד קו מאנרהיים. על פעולותיו במהלך המלחמה, הוענק לוורונוב עיטור לנין שני וקידמו אותו לדרגת קומנדרם 2. ב-4 ביוני 1940 הוענק לו דרגת קולונל גנרל של הארטילריה לאחר הצגת דרגות קציני הצבא האדום. וורונוב הוביל את ארטילריה המחוז הצבאי המיוחד של קייב במהלך
הכיבוש הסובייטי של בסרביה וצפון בוקובינה.