Донецко-Криворожская Советская республика провозглашена 30 января 1918 года со столицей в Харькове. В феврале 1918 года германо-австрийские войска по приглашению правительства Украинской Народной Республики вступили на территорию Украины для ее защиты от Советской России и начали интенсивное продвижение на восток. К началу мая того же года территория Донецко-Криворожской республики была полностью оккупирована и, таким образом, фактически прекратила существование.
В сражениях с немцами Ворошилов показал себя как мужественный человек, который способен в критической ситуации организовать слаженные действия большого количества людей. Руководство большевистской Республики назначило его командующим 5-й армией. Однако этой армии не хватало ни вооружения, ни опыта боевых действий, чтобы сдержать германское наступление.
27 апреля 1918 года Ворошилов приказал своим отрядам оставить Луганск и двигаться на территорию РСФСР, куда по Брестскому договору немцы не имели права вторгаться. Огромный эшелон в несколько сот вагонов отправился к станции Миллерово, расположенной в 200 км к востоку от Ростова.
Смешавшись с воинскими частями, родные места покидали рабочие с семьями. С собой они везли все свое хозяйство: перины, подушки, самовары, домашнюю птицу, даже телят. Над эшелоном кружился немецкий аэроплан. К нему скоро привыкли, и лишь иногда бойцы «для порядка» постреливали вверх из винтовок.
Прибыв на станцию Миллерово, Ворошилов понял, что положение 5-й армии катастрофическое: его эшелоны двигались по территории Войска Донского.
Всевеликое войско Донское – государственное образование, возникшее на Дону после казачьего антибольшевистского восстания в марте 1918 года. Казачьи отряды выступали против советской власти и вели бои с ее подразделениями на Дону и Волге.
Через эту по сути вражескую территорию Ворошилову предстояло провести вагоны с десятками тысяч изнуренных и деморализованных людей. Расстояние в 400 км между Миллерово и Царицыным армия Ворошилова преодолевала три месяца. Приходилось отбиваться от атак белогвардейских казачьих отрядов и восстанавливать десятки километров разрушенного железнодорожного полотна, строить заново мосты, возводить насыпи и плотины. Только благодаря энергии, решительности и силе убеждения Ворошилову удалось сохранить порядок и дисциплину в армии и добраться с ней до Царицына.
Царицын, с 1925 года Сталинград, с 1961 года Волгоград. Во время Гражданской войны был крупным промышленным центром и важнейшим транспортным узлом. Летом и осенью 1918 года город атаковали войска атамана Краснова, и его обороне большевики придавали особое значение.
Всю полноту власти в Царицыне взял на себя Сталин, который был ответственным за поставки продовольствия на юге России. Старые знакомые встретились, и Ворошилов согласился возглавить оборону города.
Однако основной вклад в успех этих оборонительных боев внесли бывшие царские офицеры, профессиональные военные, с которыми и у Ворошилова, и у Сталина постоянно возникали конфликты. По этой причине у двух будущих вождей не сложились и отношения с председателем Реввоенсовета РСФСР Львом Троцким. Они отказывались выполнять его приказы, обвиняя Троцкого в бюрократизме и непонимании ситуации. Тот, в свою очередь, не без основания обвинял Сталина и Ворошилова в нарушении военной и партийной дисциплины.
На VIII съезде партии в 1919 году Ленин осуждал Ворошилова за партизанщину, непрофессионализм и неоправданно высокие потери. ЦК РКП(б) даже принял специальное постановление, в котором Ворошилову запрещалось занимать командные должности в Красной армии.
Тем не менее в июле 1919 года он стал командующим 14-й армией. Уже через месяц за сдачу Харькова войскам Деникина его предали суду Революционного трибунала. Разбирая обстоятельства дела, члены трибунала пришли к выводу, что военные познания Ворошилова не позволяли доверить ему командование даже батальоном. Невежество командарма было столь велико, что стало, как ни странно, смягчающим вину обстоятельством: трибунал ограничился только отстранением Ворошилова от должности.