С ноября 1936 г. начальник 2 (разведывательной) части штаба 15 кавалерийской дивизии Забайкальского ВО, с апреля 1937 г. – 4 кавалерийской дивизии Белорусского ВО. С августа 1937 г. начальник 1 отделения, с мая 1938 г. – начальник РО штаба Белорусского ВО, полковник (26.03.1938 г.). С октября 1938 г. И. В. Виноградов на учебе в Академии Генерального штаба (с перерывами). Участник советско-финляндской войны 1939–1940 гг., начальник штаба Особого стрелкового корпуса 9 армии Ленинградского ВО (декабрь 1939 г. – февраль 1940 г.). С июля 1940 г., после окончания Академии Генерального штаба, в распоряжении, с августа – начальник 7 отдела (приграничная разведка) РУ ГШ Красной Армии, 14 июня 1941 г. 7 отдел сменил номер на 1.
В январе-феврале 1941 г. под руководством полковника И. В. Виноградова состоялись сборы начальников РО военных округов и армий по отработке вопросов перевода разведывательных аппаратов округов и армий на условия работы с мирного на военное время. По итогам сборов начальнику ГШ Красной Армии генералу армии Г. К. Жукову был предложен на утверждение план мероприятий по созданию в приграничных военных округах тайных баз с запасом оружия, боеприпасов и иного военного имущества, а также резервных агентурных сетей на своей территории на глубину 100–150 километров.
«…на совещании… была вскрыта вопиющая беспечность в подготовке разведорганов к войне. Участники совещания выступали с дельными конкретными предложениями по повышению боевой готовности разведки в будущей схватке с немцами, в возникновении которой ни у кого из присутствующих сомнений не имелось. Предлагалось развернуть РО по штатам военного времени, обеспечить техникой, экипировкой, подготовить соответствующие базы на своей территории на глубину до 400 км… На таком важном совещании никто из руководителей НКО и ГШ не присутствовал, а начальник РУ генерал-лейтенант Ф. И. Голиков прибыл лишь на заключительное заседание, на котором прочел обычную речь о повышении бдительности в общем плане, далеком от предвоенной обстановки…»
С началом Великой Отечественной войны до ноября 1941 г. в той же должности. С ноября 1941 г. по январь 1942 г. и с февраля по июнь 1942 г. начальник РО штаба Юго-Западного фронта и войск Юго-Западного направления. Одновременно в мае-июне 1942 г. начальник РО Украинского штаба партизанского движения при военном совете фронта. Участвовал в подготовке и проведении Елецкой операции (декабрь 1941 г.), Барвенково-Лозовской операции (январь 1942 г.).
«От командующего военно-воздушными силами фронта генерала Фалалеева поступило донесение об активных ночных передвижениях в стане противника. Цель этих перегруппировок оставалась для нас не до конца ясной. Новый начальник разведки Юго-Западного фронта полковник Илья Васильевич Виноградов, недавно прибывший к нам из Москвы, на основании собранных сведений высказал предположение, что Клейст сосредоточивает свои главные силы для удара непосредственно на Ростов. Однако это предположение нужно было подкрепить фактами. Успеет ли добыть их наша разведка?
Маршал Тимошенко приказал обратиться за помощью в Москву. И туда 15 ноября полетел запрос. Главкому хотелось перед наступлением получить данные, которые хотя бы в какой-то мере раскрывали замыслы и намерения противника на всем огромном фронте войск Юго-Западного направления. Поэтому мы просили Москву помочь нам более детально уточнить силы и намерения противника не только под Ростовым, но и в районах Харькова, Курска и Орла».
«…мы внимательно изучали данные о силах, средствах и группировках противника, о характере инженерного оборудования его обороны. Наша разведка всех видов, особенно агентурная, связанная с партизанскими отрядами, а также информация, полученная из центра, позволяли установить, что перед войсками Юго-Западного фронта фашистское командование держит свыше десяти пехотных дивизий… Основные же силы группы армий «Юг» продолжали оставаться против Южного фронта…
Каждому, конечно, ясно, что эти ценнейшие сведения о группировке фашистских войск доставались нам непросто. Кроме войсковой и авиационной разведки их добывали сотни людей, рискуя жизнью в тылу врага…
Поступающие к нам разрозненные материалы мы «просеивали», анализировали, обобщали. В итоге создавались карты, густо покрытые условными знаками, таблицы и диаграммы.
…В разработке плана наступления мне помогали генерал-майор Л. В. Ветошников, возглавлявший оперативный отдел, начальник разведки полковник И. В. Виноградов…
…Наша разведка хорошо потрудилась для выявления обстановки в стане врага. Кроме того, наши действия в ходе Барвенковской операции принесли нам также вполне достоверные и обширные данные о состоянии обороны противника»
С июля по сентябрь 1942 г. начальник РО штаба Сталинградского фронта. Участвовал в оборонительных боях по рубежу р. Дон, в начальном периоде Сталинградской битвы.
В сентябре-ноябре 1942 г. (реально до января 1943 г.) начальник РО штаба Донского фронта. Участвовал в оборонительных и наступательных боях войск фронта севернее Сталинграда, в контрнаступлении под Сталинградом, в подготовке и проведении операции «Кольцо» по окружению и уничтожению противника в Сталинграде.
«Помолчав немного и раскурив новую папиросу, Михаил Сергеевич [Малинин] огорченно поведал мне о том, что и штаб фронта, и разведорганы оказались не на высоте, определив численность окруженного противника в 80–85 тысяч человек.
– Мы, в сущности, и сейчас не знаем, хотя бы более или менее точно, сколько их там на самом деле! – произнес он, уже вовсе не скрывая раздражения. Все попытки уточнить нужные данные пока ни к чему не привели. Обильные снега и множество глубоких оврагов помогают противнику маскировать сосредоточения войск от воздушного и наземного наблюдения. Плотность вражеских войск, заключенных в кольце окружения, соответствующие меры, предпринимаемые военной контрразведкой, предельно затрудняют использование разведывательных групп и результативную заброску агентуры…
…По прибытии в Елец К. К. Рокоссовский, взяв с собой несколько старших офицеров штаба, выехал к командующему Брянским фронтом генералу М. А. Рейтеру для ознакомления с положением дел и согласования последующих действий. А после его возвращения мы сразу же засели за изучение материалов всех видов разведки. Докладывая, начальник разведотдела, теперь уже генерал-майор, И. В. Виноградов заметно увлекся и несколько раз, видимо, по старой привычке, повторил слово «приблизительно».
К. К. Рокоссовский дал И. В. Виноградову закончить доклад и не без иронии спросил:
– Насколько же «приблизительно»?
И. В. Виноградов сразу понял, на что намекает командующий. На его лице отразились и досада, и раскаяние – слишком свежим в памяти был просчет относительно численности противника под Сталинградом.
С трудом подавив смущение, Виноградов собрался и уже достаточно убежденно произнес:
– На этот раз, товарищ командующий, значительно ближе к истине, чем случалось раньше.
– Будем надеяться, – согласился К. К. Рокоссовский и тактично закончил неприятный для подчиненного разговор, опустив взгляд к карте. – Рейтер начинает новое наступление 12 февраля и мы должны быть готовы к вводу в бой хотя бы части наших войск на правом фланге, чтобы, в случае успешного продвижения, левый фланг Брянского фронта не оказался внезапно оголенным. И очень хотелось бы обойтись без всяких сюрпризов, ибо нам и без того сложностей хватает».
Маршал Советского Союза К. К. Рокоссовский в своих мемуарах отмечал:
«Поскольку Ставка определила нам срок вручения ультиматума противнику за два дня до начала наступления, мы решили это сделать утром 8 января. Провести ответственную процедуру было поручено разведуправлению фронта, которое возглавлял хороший работник и замечательный товарищ – генерал И. В. Виноградов… Сопровождать наших посланцев, находясь на удалении и не обнаруживая себя противнику, взялся сам Виноградов».
Этот эпизод нашел свое отражение и в наградном листе.
«Тов. Виноградов И. В. по заданию заместителя Народного комиссара обороны СССР генерал-полковника тов. Воронова и военного совета Донского фронта организовал группу парламентеров к командованию окруженных немецких войск в районе Сталинграда и лично руководил ею в течение 8 и 9 января 1943 года, находясь на переднем крае, проявил при этом настойчивость, инициативу и, несмотря на неоднократный обстрел ружейно-автоматическим и минометным огнем со стороны противника при выполнении заданий, вел себя мужественно и храбро, личным примером вдохновлял группу на выполнение специального задания. Задание выполнил.
Тов. Виноградов И. В. с первого дня Отечественной войны на фронте. С ноября 1941 года в должности начальника разведывательного отдела направления и фронта сумел организовать работу всех звеньев разведывательных органов и своевременно обеспечивал командование всеми данными о группировке, действиях и намерениях противника…»
С ноября 1942 г. (реально с января 1943 г.) И. В. Виноградов начальник 1 отдела, в апреле-мае заместитель начальника РУ ГШ КА. С июня по октябрь 1943 г. заместитель начальника штаба фронта по разведке – начальник РО штаба Воронежского фронта. Участвовал в планировании, подготовке и проведении Белгородско-Харьковской операции (август 1943 г.), битвы за Днепр (август-октябрь 1943 г.)
