Николай Федорович присутствовал на том совещании и в Киев вернулся с большими надеждами и планами. Еще во время совещания много было обдумано и обговорено с Тимошенко, но, как выражался последний, «поднимать округ» пришлось с новым командующим — героем Халхин-Гола Георгием Константиновичем Жуковым. В том беспокойном сороковом году им недолго пришлось поработать вместе, но и за эти дни они сумели не только по достоинству оценить друг друга, но и подружиться. Позже совместная работа в Генштабе, частые встречи на фронтах войны разовьют и усилят взаимную приязнь и дружбу. В общем-то суровый по натуре Жуков через много лет после войны скажет, что не только ценил, уважал, но и любил Ватутина. Николай Федорович же после первых докладов новому командующему сразу почувствовал, что из этого невысокого, плотно сбитого, с волевым лицом генерала скоро вырастет выдающийся военачальник. Когда несколько лет спустя Сталин спросил Ватутина, кого из командующих фронтами он считает настоящим полководцем, он не задумываясь ответил:
— Жукова, товарищ Сталин. Это не только блестящий военный мыслитель, практик, но и огромный природный талант. Такие военачальники рождаются раз в сто лет...
Летом 1940 года генерал-лейтенант Ватутин возглавил Оперативное управление Генерального штаба, а через несколько месяцев стал заместителем начальника Генштаба. Было ли это неожиданностью для Николая Федоровича? Скорее, нет. Он в свое время гораздо сильнее удивился назначению в Киевский округ, а работа в Генштабе привлекала его давно. Будучи в должности начальника штаба дивизии, он получил такую запись в аттестации: «может самостоятельно работать в оперативном отношении». А в 1932 году Высшая аттестационная комиссия при Реввоенсовете СССР прямо записала в протокол: «Считать целесообразным использовать Ватутина Н.Ф. в Генеральном штабе РККА». Помнил о способностях Ватутина начальник Генштаба Шапошников, знал его в деле новый нарком обороны Тимошенко, и появление Ватутина в Генштабе не было такой уж неожиданностью.
В это время Генеральный штаб заканчивал работу над планом по отражению возможной агрессии. Думается, не случайно из Киевского военного округа были отозваны одновременно начальник штаба Ватутин и его заместитель генерал-лейтенант Маландин. Самое деятельное участие в этой работе принимал заместитель начальника оперативного управления генерал-майор Василевский. Однокашники по Академии Генерального штаба встретились вместе, выполняя ответственное задание.
Переезд в Москву для семьи Ватутиных не составил большого труда. Вещей они так и не накопили. Быстро разместившись в служебной квартире, Татьяна Романовна принялась устраивать детей в школу, а Николай Федорович полностью погрузился в служебные дела. В первое время он несколько суток не ночевал дома, да и потом возвращался не раньше полуночи. Работать под руководством самого Шапошникова для Ватутина и его товарищей было не только настоящей генштабовской школой, но и удовольствием. Позже в своих мемуарах Василевский скажет об этом так: «Б.М. Шапошников обладал всеми необходимыми качествами для работы в генеральном штабе: отличным знанием военного дела, большой эрудицией, огромным трудолюбием и высоким чувством ответственности. Опыт крупной оперативно-штабной работы в годы Первой мировой и Гражданской войн, высокое доверие со стороны Центрального Комитета партии и Советского правительства позволили Б.М. Шапошникову превратить Генеральный штаб в подлинный центр руководства военным планированием, боевой и оперативной подготовкой Красной Армии. Его личный пример влиял на подчиненных. Выдержанность, вежливость, скромность, такт в общении с людьми, дисциплинированность и предельная исполнительность — все это воспитывало у лиц, работавших под его началом, чувство собственного достоинства, ответственность и точность, высокую культуру поведения. Подчеркну, что Б.М. Шапошников являлся олицетворением долга. В безупречном, инициативном и своевременном выполнении заданий партии и правительства по укреплению обороноспособности страны он видел свою первейшую обязанность и сам смысл существования Генерального штаба».
Работа над оперативным планом занимала все мысли Ватутина и его товарищей. Главным и наиболее вероятным противником план определял Германию. В союзе с ней могли выступить Италия, Финляндия, Румыния и Венгрия. Военный конфликт на западе считался наиболее вероятным, опасным. В этой связи предусматривалась концентрация основных сил на этом направлении. Не исключалась возможность агрессии Японии на Дальнем Востоке, где также сосредоточивались силы, достаточные для сохранения устойчивого положения. Возможность войны на два фронта тоже не исключалась. Предпочтительным направлением главного удара считалось северо-западное и западное. Поэтому наши главные силы предполагалось развернуть от побережья Балтийского моря до Полесья. На южном направлении развертывались группировки несколько меньшего состава. О сроках начала возможной агрессии не говорилось.