Am 24. Juni 2022 teilte das russische Verteidigungsministerium mit, dass Surowikin als Befehlshaber der Südgruppe der russischen Truppen die Einkreisung der ukrainischen Streitkräfte in den Städten Hirske und Zolote in der Region Luhansk während des russischen Einmarsches in die Ukraine geleitet hat.

Am 8. Oktober 2022 wurde er auf Befehl des russischen Verteidigungsministeriums zum Befehlshaber der Gemeinsamen Streitkräftegruppe im Krieg in der Ukraine ernannt. Unter seinem Kommando begann die russische Armee mit dem massiven Beschuss der Energieinfrastruktur der Ukraine. Einige Quellen verbinden den Namen Surovikin mit einem großen Netz von Gräben, Minenfeldern, Stacheldrahtsperren, Panzerfallen und Feuerstellungen, die in den von Russland besetzten Gebieten errichtet wurden und manchmal als "Surovikin-Linie" bezeichnet werden, um jeden Angriff zu verlangsamen.

Am 11. Januar 2023 enthob Wladimir Putin Surowikin seines Postens als Befehlshaber der Gemeinsamen Streitkräftegruppe in der Ukraine und ernannte Armeegeneral Waleri Gerassimow, Generalstabschef der russischen Streitkräfte und Erster Stellvertretender Verteidigungsminister, zu diesem Posten, wobei Surowikin sein Stellvertreter wurde.

Im Mai wies The Economist darauf hin, dass Surovikin in den letzten Jahren die Interessen der Wagner-PMC-Gruppe im russischen Verteidigungsministerium vertreten habe. Zusammen mit dem Leiter des PMC, Jewgeni Prigoschin, stritt Surowikin mit Verteidigungsminister Schoigu und General Gerasimow über verschiedene Taktiken, die während des Krieges eingesetzt wurden. Analysten lobten Surovikin und Prigozhin für einige der Erfolge der russischen Armee auf dem Schlachtfeld. So gelang es Surowikin beispielsweise, die praktisch eingekesselten russischen Truppen aus Cherson zurückzuziehen.