захватчиками Ф. Г. Гаврилов с мая 1942 года в составе 12-й гвардейской стрелковой дивизии 61-й армии Брянского фронта. Воевал в должности командира взвода пешей разведки 32-го гвардейского стрелкового полка. 5 августа 1942 года младший лейтенант Гаврилов был ранен в бою за деревню Железница Орловской области, но быстро вернулся в строй. До лета 1943 года дивизия, в которой служил Фёдор Гаврилович, вела оборонительные бои под Белёвом, а в июле-августе 1943 года участвовала в Курской битве. Взвод гвардии лейтенанта Ф. Г. Гаврилова отличился при прорыве обороны противника в ходе операции «Кутузов». 14 июля 1943 года взвод первым ворвался в траншеи врага и, действуя гранатами и штыками, уничтожил более 40 немецких солдат и офицеров. 16 июля 1943 года разведвзвод Гаврилова получил задание выявить огневые точки противника, занявшего оборону в лесном массиве. Выполнив задание, Гаврилов со своим взводом окружил и атаковал немецкие позиции, уничтожив 14 солдат и офицеров вермахта и ещё 13 взяв в плен. В бою взводом были захвачены 4 пушки, 2 ручных пулемёта, 3 миномёта и более 20 единиц стрелкового оружия. В течение четырёх часов взвод удерживал занятые позиции до подхода подразделений полка.
17 июля 1943 года гвардии лейтенант Ф. Г. Гаврилов с группой из десяти бойцов, действуя в глубоком тылу противника, обнаружил концентрацию отступающих немецких частей в посёлке Дубровский Болховского района Орловской области. Чтобы не дать им организовать оборону, Гаврилов ночью расставил разведчиков по периметру посёлка и на рассвете открыл шквальный огонь. Немцы в панике бежали, потеряв до 75 человек убитыми, а 30 солдат и 2 офицера сдались в плен. В Дубровском Гавриловым был захвачен склад с боеприпасами, 15 повозок с различным военным имуществом, 8 лошадей и более 70 единиц стрелкового оружия. Немцы попытались вернуть утраченные позиции, но группа Гаврилова в течение 8 часов отбивала их контратаки и удержала населённый пункт до подхода полка. 18 июля 1943 года авиация противника наносила по позициям полка бомбовые удары, не позволяя ему продолжать наступление. Гвардии лейтенант Гаврилов, находившийся в засаде в тылу противника, разгадал систему немецкой сигнализации и обозначения переднего края обороны. При очередном авианалёте Фёдор Гаврилович использовал сигнальные ракеты позади немецких позиций, в результате чего немецкие бомбардировщики нанесли удар по собственной линии обороны. Воспользовавшись этим, полк перешёл в атаку и прорвал оборону противника. 26 июля 1943 года в бою за высоту 228,5 полк был прижат сильным пулемётным огнём из ДОТа. Попытки подавить огневую точку противника артиллерийским огнём не принесли результатов. Ф. Г. Гаврилов, используя дымовую завесу, сумел подобраться к ДОТу и забросать его гранатами, после чего ворвался внутрь и уничтожил трёх немецких солдат и ещё 2 взял в плен. 28 июля 1943 года взводу Гаврилова было поручено во что бы то ни стало днём достать контрольного пленного. Группа разведчиков проникла за линию фронта, но день был ясный и подобраться к немцам незамеченными было практически невозможно. Тогда
