В мае 1941 года Павлу Потоцкому как раз подошел срок явиться на призывную комиссию: ему исполнилось 19 лет – возраст призыва на срочную армейскую службу. К этому времени парень, уже имевший специальность слесаря-сборщика, работал на бежицком заводе «Красный профинтерн». Новобранец П. Потоцкий попал в Кронштадт, в учебный отряд подводного плавания. Впереди предстояла служба на подводной лодке. Полученные во время учебы знания молодому моряку совсем скоро пришлось закреплять в военной обстановке – в ходе боевых десантов. Из отряда были сформированы две бригады, куда вместе с такими, как Павел, курсантами вошли опытные, бывалые моряки. Их бригада морской пехоты была направлена  на Северо-Западный фронт. 6 февраля 1942 года Павел Тихонович был ранен в обе ноги. После госпиталя прошел в Ярославле обучение на водителя, после чего служил мотористом на экспериментальном десантном катере Каспийской флотилии. Спустя некоторое время их экипаж был переброшен на Черное море, в дивизион десантных плавсредств, который занимался высадкой морских десантов.
В течение семи месяцев, начиная с февраля 1943 года, П.Т. Потоцкий участвовал в боевых морских десантах на «Малую Землю», в сентябре того же года – в порт Новороссийск, Анапу, в октябре-ноябре – на Крымское побережье, в январе 1944 года – побережье Азовского моря. Морской десант доставлял к месту боев боеприпасы, продовольствие, живую силу. Нередко приходилось вступать в бой с противником. Павел Тихонович еще дважды был ранен, но в госпиталь не ложился, оставаясь в строю.
После освобождения Керчи перед морскими десантниками была поставлена задача освободить фарватер от мин, с которой они успешно справились.
Демобилизовался П.Т. Потоцкий только в феврале 1948 года. До увольнения успел послужить в Румынии и Болгарии. Вернулся домой с орденами Красной Звезды и Отечественной войны I степени, двумя медалями «За отвагу», медалью Ушакова.