Участник Советско-финляндской войны.

Указом Президиума ВС СССР от 11 апреля 1940г. награжден орденом Красной Звезды.

Служил в политотделе 42 стрелковой дивизии Западного особого военного округа.

С июня по октября 1941г. воевал на Западном фронте.

Политрук Катаев был ранен в составе 2 стрелковой дивизии внутренних войск НКВД (дата ранения не указана).

Находился на излечении в эвакогоспитале ЭГ 3583.

С февраля 1942г.  на Волховском фронте.

В начале августа 1942г. назначен комиссаром формировавшегося 94 гвардейского минометного полка. Командир полка- гвардии подполковник Терешонок Фома Фомич.

В состав полка входили боевые машины реактивной артиллерии БМ-8 на шасси «Шевроле», БМ-13 на базе «ЗИС-6» м «Студебеккер». 18 августа полк эшелонами со станции Коломна направлен на Сталинградский фронт.

Яков Дмитриевич был ранен и эвакуирован в госпиталь.

Находился на излечении в эвакогоспитале 3355.

10 апреля 1943г. гвардии батальонный комиссар Катаев был выписан из госпиталя и направлен в Московское военно-политическое училище.

В июле 1943г. гвардии майор Катаев слушатель Высшей офицерской артиллерийской школы (г.Семенов, Горьковская обл.) награжден медалью «За оборону Сталинграда».

К февралю 1945г. имел 2 тяжелых и 2 легких ранения.

Служил в должности старшего преподавателя артиллерийской стрельбы курсов младших лейтенантов артиллерии 1 Украинского фронта.

Приказом от 01 апреля 1945г. гвардии майор Катаев награжден орденом Отечественной войны II степени.

За долголетнюю и безупречную службу в 1948г. награжден медалью «За боевые заслуги», в 1954г.- орденом Красной Звезды.

Вышел в отставку 24 марта 1966г., гвардии подполковник.

В честь 40-летия Победы награжден орденом Отечественной войны I степени.