Пользуясь своими «испанскими» связями (Смушкевич, Гусев, воевавшие в Испании, теперь входили в руководство ВВС), друзья, оказавшись в Москве, обратились к командованию ВВС с просьбой направить их на фронт. Просьбу удовлетворили: П. Заварухин и Г. Соколов были направлены на Карельский перешеек, в 25-й ИАП ВВС 7-й армии.
Прибывших летчиков в должностях командиров звеньев включили в состав эскадрильи, вооруженной самолетами И-153, которые летный состав полка еще только осваивал. «Новичкам» же они уже были хорошо знакомы, так что времени на «раскачку» не требовалось. Боевые задачи были самые разные: «свободная охота» за наземными целями в тылу финских войск, воздушная разведка, сопровождение бомбардировщиков, прикрытие войск 7-й армии. И стрелять Павел умел очень хорошо — сказывалась его прошлая специальность.
Значительное число вылетов П. Заварухин совершил на бомбометания по финским войскам. Истребители И-153 использовались в войне с Финляндией и как пикирующие бомбардировщики: под нижнюю плоскость подвешивали две бомбы ФАБ-50 или две ФАБ-100.
Однажды группе истребителей полка поручили уничтожить береговую батарею в Выборгском заливе, не дававшей выдвинуться войскам РККА. Сброшенные бомбы, однако, не причинили ей вреда. Тогда выбрали цель поуязвимей — блиндажи. Во втором вылете на штурмовку шли звеном — 3 самолета. Над целью рассредоточились. Прицеливание Павел вел по стрелковому прицелу (других на «Чайке» не было), вводя поправку на характеристики бомбы. Сброс произвел с высоты порядка 50 метров. Самолет во время атаки обстреливали с земли: одна пуля попала в мотор, вторая же влетела точно в трубку прицела ДПИ-7 (Заварухин заметил, что в окуляре внезапно потемнело), пробила несколько линз и остановилась только возле последней, буквально перед глазом летчика. После посадки «Чайки» многие подходили к самолету подивиться такому чуду.
В один из следующих дней Заварухин в паре с ведомым Соколовым вылетали на разведку дорог севернее Выборга. В районе поиска обнаружили большую колонну машин противника, выдвигавшуюся к городу. По возвращении на аэродром доложили разведданные, и тут же, несмотря на отвратительную погоду, получили приказ готовить самолеты к штурмовому вылету. Павел Заварухин возглавил звено, его ведомыми в этом полете были его комэск Петр Казаченко и Григорий Соколов. Первый заход по цели выполнили ведомые, а Павел их прикрывал. Во втором заходе летчики поменялись ролями. Бомбы легли во двор поместья, где стояли машины. Там, очевидно, находился и склад боеприпасов, потому что после сброса бомб произошел мощный взрыв. Столб огня и дыма поднялся выше самолета Павла, загородив его «Чайку» от ведомых. К тому же в этот момент к месту событий подошла четверка истребителей противника — «Гладиаторов», и ведомые вступили с ней в бой.
По возвращении домой летчики рассказали о взрыве, решив, что это взорвался комзвена Заварухин и что тот погиб.
А Павел тем временем отходил от цели, набирая высоту. Вдалеке он увидел пару истребителей и принял их за «Чайки» своих ведомых. При сближении оказалось, что это «Гладиаторы», вышедшие из воздушного боя. Летчик вынужден был вступить с ними в бой и один самолет сбил, но боеприпасы уже заканчивались. Сел он на аэродроме буквально на последних граммах горючего. Появление «воскресшего» летчика вызвало чувство удивления и радости.
Всего же за время советско-финляндской войны П. Ф. Заварухин совершил 69 боевых вылетов, участвовал в 10 воздушных боях, одержав две победы в воздухе. За успешное выполнение заданий командования Павла Заварухина представили к ордену Ленина, но. как он узнал позже, лимит на данные награды был уже исчерпан, и за Финскую он так ничего и не получил.
После завершения войны с Финляндией полк перебросили в Бакинский округ ПВО на аэродром Насосная. Г1. Заварухин был назначен заместителем командира в эскадрилью, вооруженную И-шестнадцатыми. Затем его перевели в Батуми, командиром эскадрильи в 35-й ИАП Кутаисской бригады ПВО. В полку летал поочередно на И-153 и И-16. Полк вел интенсивную боевую подготовку: выполнялись полеты в сложных метеоусловиях и ночью, полеты над морем — в задачи полка входило прикрытие кораблей Черноморского флота; стрельбы по воздушным и наземным целям, парашютные прыжки, в том числе на море (последних полагалось совершить по два каждому летчику). Полк участвовал в совместных с флотом учениях. Перед самой войной группа летного состава во главе с П. Заварухиным, назначенного заместителем командира и одновременно штурманом полка, была командирована в Ленинград для переучивания на ЛаГГ-3. Успели выполнить только знакомство с конструкцией и ознакомительные полеты — началась война. Переучивание на этом прервалось, и П. Ф. Заварухин вместе с группой летчиков 35-го ИАП возвратился в Батуми.
В то время Турция считалась «неблагонадежной»: ее территория могла быть использована немецкой авиацией для налетов на города Закавказья. Поэтому 35-й ИАП продолжал прикрывать порт Батуми, военно-морскую базу Поти и корабли флота.