На фронте с декабря 1941г.

12 сентября 1942г. был легко ранен под Ржевом.

С апреля 1943г. в составе частей 152 укрепленного района.

30 марта 1943г. части 152 УРа совершили 250-км марш от Можайска в Смоленскую область к Днепру, выйдя в район р.Вопь.

В августе 1943г. 152 УР в составе семи ОПАБов перешел к боевым действиям, овладев г.Дрогобуж, принимал участие в боях по освобождению Смоленска.

С 12 октября 1943г. части 152 укрепленного района занимали рубеж обороны юго-восточнее Бабиновичи, по восточному берегу рек Верхита, Черница.

В январе 1944г. Павел Иванович второй номер расчета ручного пулемета 4 роты 346 отдельного пулеметно-артиллерийского батальона (ОПАБ) 152 укрепленного района (УР).

В ночь с 30 на 31 января 1944г, действовал в составе разведгруппы которой руководил командир пулеметного взвода младший лейтенант Вакуленко Иван Михайлович. Выполнял обязанности сапера и входил в группу обеспечения. Проделал проход в минном поле и проволочных заграждениях противника. В момент отхода группы захвата с пленным, прикрывал ее огнем автомата. Пленным оказался рядовой 8 роты 3 батальона 456 пехотного полка 956 пехотной дивизии.

Красноармеец Тихомиров был представлен к ордену Отечественной войны II степени, приказом от 14 февраля 1944г. награжден орденом Славы III степени.

Был ранен (дату ранения установить не удалось).

06 мая 1944г. из эвакогоспиталя ЭГ 3009 переведен в военно-санитарный поезд ВСП 66.

В честь 40-летия Победы награжден орденом Отечественной войны II степени.