Службу проходил в 10 авиаэскадрильи 43 авиационной бригады Харьковского военного округа, 41 легкобомбардировочном авиаполку 19 авиационной бригады, переведен во вновь сформированный 4 ближнебомбардировочный авиаполк. 

В ноябре 1940г. командиром полка назначен майор Гетьман Семен Григорьевич.

В декабре 1940г. личный состав полка начал переучиваться на самолеты Ил-2, весной 1941г. полк переименован в 4 штурмовой авиаполк (ШАП).

26 июня 1941г. полк в составе 63 самолетов Ил-2 перебазировался с аэродрома Богодухов на аэродром Карачев. 27 июня- на аэродром Старый Быхов в составе 55 самолетов.

С 28 июня 1941г. полк начал боевую работу, совершив 12 самолетовылетов в район Бобруйска.

С 30 августа 1941г. личный состав полка находился на переформировании и пополнении в 1 запасной авиабригаде г.Воронеж.

За обеспечение 181 боевого вылета Указом Президиума ВС СССР от 07 октября 1941г.  старший техник эскадрильи, воентехник I ранга Тучин награжден орденом Красной Звезды.

7 марта 1942г. полк получил почетное звание «гвардейский» и преобразован в 7 гвардейский штурмовой авиаполк. Тимофей Сергеевич назначен старшим инженером полка по эксплуатации. Поде его руководством технический состав полка обслужил 2064 боевых вылета, произвел 577 самолеторемонтов.

Приказом от 29 февраля 1944г. гвардии инженер-капитан Тучин награжден орденом Отечественной войны I степени.

Награжден медалью «За оборону Кавказа».

В ноябре 1944г. за многолетнюю и безупречную службу награжден медалью «За боевые заслуги».

За оставгийся период войны техническим составом полка под руководством майора авиационно-технической службы Тучина обслужено 2521 боевых вылетов самолетов Ил-2, проведено более 500 самолеторемонтов, эвакуировано с переднего края 27 самолетов, подбитых огнем зенитной артиллерии и истребителями противника. Тимофей Сергеевич проводил технические конференции, технические занятия с личным составом. С 28 февраля по 7 апреля 1945г. находился на курсах по изучению новой материальной базы. После чего пердал полученные знания своим подчиненным.

14 мая 1945г. представлен к ордену Отечественной войны I степени, приказом от 30 июня 1945г. награжден орденом Красного Знамени.

Награжден медалями «За взятие Кенигсберга», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

В 1950г. награжден орденом Красной Звезды, в 1954г.- орденом Красного Знамени.

Службу окончил: 19.03.1958г. гв.полковник технической службы.