Был направлен в 1 дальний разведывательный авиационный полк (командир полка подполковник Сабуров Михаил Дмитриевич, полк был сформирован в июле 1941г. на базе 1-й Высшей школы штурманов ВВС Красной Армии (г.Рязань).

С 20 июля по 10 сентября 1941г. полк выполнял задания на Северо-Западном, Западном, Юго-Западном и Брянском фронтах, ведя боевую работу с аэродромов подскока.

После расформирования полка часть личного состава в ноябре 1941г. была передана в состав 215 отдельной разведывательной авиационной эскадрильи особого назначения (сформирована в сентябре 1941г., командир капитан Берман Семен Давидович, комиссар- старший политрук Артемьев Борис Павлович.

Валентин Дмитриевич был награжден медалью «За оборону Москвы».

26 апреля 1942г. эскадрилья обращена на формирование 4 дальнего разведывательного авиационного полка (командир- майор Берман Семен Давидович, военком- батальонный комиссар Артемьев Борис Павлович). На вооружении полк имел самолеты Пе-2, Пе-3, впоследствии,  американские самолеты «Аэрокобра».

В январе 1943г. командование полком принял подполковник Артемьев Борис Павлович.

Фотограмметрист-дешифратор Мазуров участвовал в обработке материалов фоторазведки экипажей, работавших в полосе действия Степного фронта.

Был награжден медалью «За оборону Сталинграда».

В июне 1943г. полк был преобразован в 98 отдельный гвардейский разведывательный авиаполк. 

К концу октября 1943г. гвардии старший сержант Мазуров дешифровал 4000 контактных отпечатков, смонтировал 300 фотосхем и планшетов. 

Награжден медалью «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

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