В составе дивизии готовил оборонительные сооружения на Можайской линии обороны в Московской области и на Ржевско-Вяземском оборонительном рубеже в Смоленской области. Выполнял боевые задания на рубежах рек Днепр и Вязьма. На начальном этапе обороны Москвы, с 2 по 13 октября 1941 г., участвовал в Вяземской оборонительной операции, задержавшей врага до подхода к Москве дальневосточных и сибирских дивизий Красной Армии. Официально был признан без вести пропавшим в сентябре 1941 года. В действительности капитан Лаврентьев участвовал в Вяземской оборонительной операции (с 2 по 13 октября 1941 г.), 13 октября 1941 попал в плен и умер в плену 30 марта 1942 года. В шталаге 343 некоторые пленные использовались на сельскохозяйственных работах в крестьянских усадьбах. Исходя из архивных данных, в лагере погибло около 20 тыс. гражданских лиц и советских военнопленных.