Великой Оте- чественной войны поступает в ленинградскую Военно-медицинскую академию им. С.М. Кирова, участвует в обороне города, тушит зажигательные бомбы на крышах ленинградских домов, патрулирует улицы. Медаль за участие в обороне города Волович считал одной из самых дорогих наград.
В период интенсивного освоения Арктики, по окончании в 1946 году академии, он был направлен в воздушно-десантные войска, но уже в 1949 году откомандирован в распоряжение Главсевморпути и стал флагманским врачом высокоширотной экспедиции «Север-4». Виталий Георгиевич вспоминал: «Я был единственным врачом на площади 20 млн кв. км, других врачей там не было. Предстояло оказывать неотложную медицинскую помощь экипажам в случае вынужденной посадки на дрейфующую льдину».
В.Г. Волович на СП-3. Обсуждение новостей с Большой земли
В.Г. Волович проводит врачебный приём на СП-3. Один доктор на несколько миллионов квадратных километров
В знаковый для всех советских людей день 9 мая 1949 года он вместе с А.П. Медведевым совершает первый в мире прыжок с парашютом на Северный полюс. Метеоусловия оценивались как сложные, был риск попасть в разводья между льдинами или разбиться о многометровые торосы, но приземление прошло удачно. В.Г. Волович получает первую высокую награду – орден Красного Знамени. По его ироничному признанию, он был готов носить этот орден даже на нижнем белье, чтобы не расставаться с наградой, получить которую в мирное время врачу было за гранью возможного. Его опыт врача-парашютиста для удалённых и безлюдных районов в будущем смогли применить десантники, в дальнейшем в качестве врача-парашютиста В.Г. Волович встречал и осматривал после приземления первых космонавтов.
В 1951 году В.Г. Воловича включают в следующую экспедицию – «Север-5». В обстановке абсолютной секретности членов экспедиции высаживают в Арктике в точке относительной недоступности на льдину в составе послевоенной дрейфующей станции «Северный полюс – 2». Дрейфующая льдина располагалась более чем в тысяче километров от родных берегов, на 86° с. ш. Вскоре льдина под лагерем неожиданно треснула и разошлась, но полярникам всё же удалось перенести лагерь. На станции СП-2 Волович ведёт врачебный прием, а также отвечает за приготовление пищи и воду.
Экспедиция на дрейфующих льдах в сердце Арктики означала контроль России над самым коротким путём к потенциальному противнику. Она была мощным ответом Советского Союза на фултоновскую речь Черчилля, положившую начало холодной войне. Сложнейшая задача, поставленная высшим руководством страны, успешно выполнена. В.Г. Волович в составе экспедиции после её успешного завершения был принят в Кремле, и Председатель Президиума Верховного Совета Н.М. Шверник вручил ему высший орден государства – орден Ленина.
В 1952 году Виталий Георгиевич становится сотрудником Научно-исследовательского и испытательного института авиационной медицины (в последующем авиационно-космической медицины – ГНИИИ АиКМ МО СССР), в котором