В Красной Армии с ноября 1937г. Был уволен в запас.

Призван по мобилизации 27 июня 1941г.

На фронте с 20 ноября 1941г.

Был ранен 08 января 1942г. в составе 1259 стрелкового полка в районе Ржева.

Младший лейтенант Тутубалин находился на излечении в эвакогоспитале ЭГ 3837.

03 апреля 1942г. командир 1-го минометного взвода минометной роты сформированного 95 моторизованного стрелково-пулеметного батальона- направлен с батальоном из 81 запасного стрелкового полка 30 запасной стрелковой бригады в Московский автобронетанковый центр (Серпухов), где с февраля 1942г. формировалась 95 танковая бригада. 

С мая 1942г. бригада в составе 9 танкового корпуса. Находилась в Крыцынских лесах (Калужская обл.).

12 июля 1942г. с 19-00 до 21-00 батальон вместе с 142 танковым батальоном бригады произвел погрузку в эшелон на станции Воротынск и выбыл в район г.Белев.

С 12 июля 1942г. батальон в составе бригады совершил несколько маршей по территории Сухиничского района. 

К 15 августа на марше в район станции Сухиничи.

13 июля 1942г. в 08-00 эшелон отправился со станции Сухиничи. В 08-20 8 бомбардировщиков противника сбросили на эшелон около 80 авиабомб.

19 августа бригада вступила в бой с противником в районе  д.Алешинка (Сухиничский р-н). Отбросив противника, перешла к обороне, организовала засады.

20 августа противник 9 раз бомбил позиции мотострелково-пулеметного батальона. Благодаря хорошей маскировке и окапыванию, потерял одного человека убитым и 12 ранеными.

21 августа с 12-00 батальон вел бой с полком немецкой 19 танковой дивизии. Атака батальона не была поддержана огнем артиллерии 326 стрелковой дивизии, о чем была договоренность. К исходу дня, понеся  потери: убито 37 человек, ранено- 54, пропали без вести- 28, батальон занял опушку леса южнее Алешкинка и закрепился на новых позициях.

28 августа батальон форсировал р.Жиздра и занял исходные позиции у д.Поляна. В районе д.Кутьково батальон попал под ураганный огонь противника.

29 августа батальон продолжил бои за д.Кутьково. 

С 07 сентября 1942г. по 14 февраля 1943г. бригада находилась в районе Сухиничи и занималась боевой подготовкой.

С 15 февраля 1943г. бригада совершала марши к новым местам сосредоточения.

К 12 марта батальон прибыл на станцию Пробуждение на погрузку в эшелон.

22 марта эшелон прибыл на станцию Касторное (Курская обл.). Батальон сосредоточился в районе с.Быково. И до июля 1943г. занимался боевой подготовкой.

С 05 по 14 июля батальон в составе бригады несколькими маршами вышел в район Новая Слободка.

С 14 июля 1943г. бригада участвовала в Курской битве.

15 июля с 13-00 бригада перешла в наступление. У высоты 249,9 встретила упорное сопротивление противника. После нескольких безрезультатных атак, в 22-00 бригада отошла в район д.Федоровка.

16 июля бригада находилась в лесу у д.Новослободка, приводила в порядок материальную часть и вооружение.

Утром 17 июля перешла в наступление из района высоты 249,9 в направлении станции Малоархангельск. 

Совместными действиями с 95 танковой бригадой была занята д.Бузулук и выбит противник со станции Малоархангельск. В течение 4-х часов подразделения занимали оборону и отражали контратаки противника.

Минометный взвод Петра Федоровича уничтожил 2 миномета, станковый пулемет и до 40 гитлеровцев.

Старший лейтенант Тутубалин был представлен к ордену Красной Звезд, приказом от 30 июля 1943г. награжден медалью «За боевые заслуги».

До 01 августа бригада занимались боевой подготовкой. 01 августа вступили в бой в районе Гостомль. 02 августа бригада вела бои за деревни Караваево и Подвилье. 03 августа бригада наступала на Бельдяжки- Кромы. 04 августа бригада переправилась через р.Крома, удерживала переправы в районе Глинки и Лешня. К 03-00 05 августа бригада овладела Глинки и южной окраиной Лешня.

Бригада участвовала в освобождении Орловской, Брянской, Сумской и Черниговской областей.

Во второй половине октября 1943г. бригада переправилась через Днепр и вела бои по расширению плацдарма в Лоевском районе Гомельской области.

Минометный взвод Петра Федоровича уничтожил 5 минометов, 2 пушки, 5 станковых и ручных пулеметов и до 50 гитлеровцев.

Приказом от 06 ноября 1943г. старший лейтенант Тутубалин был награжден орденом Красной Звезды.

С конца июня 1944г. участвовала в разгроме Жлобинской группировки противника, вела наступление на Минск, Барановичи, Брест, участвовала в боях в Польше.

Петр Федорович был ранен.

К январю 1945г. командир минометной роты минометного батальона 1 отдельной гвардейской мотострелковой бригады.

16 января 1945г. при форсировании р.Сана Петр Федорович выдвинул свою роту в боевые порядки пехоты. Сам занял место на наблюдательном пункте и корректировал огонь минометов. 17 января поддерживал действия пехоты по расширению плацдарма. При отражении контратак противника гвардии кпитан Тутубалин был контужен, но остался в строю.

В период боев с 10 по 15 февраля огнем роты уничтожены 5 пулеметных точек, рассеяно и частично уничтожено до роты гитлеровцев.

16 февраля 1945г. Петр Федорович был представлен к ордену Отечественной войны II степени. Приказ о награждении от 17 марта 1945г.

11 марта 1945г. с 04-00 бригада чела наступление на Квашин (совр. Хващино, Польша) западнее Гданьска. Встретив упорное сопротивление, успеха не имела.

В бою погиб гвардии капитан Тутубалин. Был похоронен в д.Эксау (совр. Kczewo, Польша).