Началась война и его назначили за эвакуацию заводов. В октябре 1941 года началась битва за Москву. Поставлен ответственным за эвакуацию Минестерств и посольств в г. Куйбашев. На нем была готовность поеда №1 к экстренной эвакуации. Неоднократно встречался со Сталиным. Свою семью эвакуирать отказался. В марте 1942 года переведен в северный сектор движения (Москва-Мурманск) для организации железнодорожных перевозок поставок по ленд-лизу. В августе 1942, фашисты прорывались к Кавказу. Для организации железнодорожных перевозок (переброски армий из-под Ирана) направили Ивана Николаевича. Начная с 1943 года брошен на Южное направление на Украину. При бомбежке Киева, в конце1943 получил контузию. Летом 1944 Ставка стала готовить грандиозное наступление "Багартион" через Белорусию и Павлов опять занимается железнодорожными перевозками. С ноября 1944 по март 1945 занимался железнодорожными перевозкамиСибири и Дальего Востока. Окончил Войну в должности полковника  движения.