Второе «боевое крещение» поезд получил осенью 1941 года, во время рейса в Тихвин, 14 октября. Раненых тогда погрузить так и не удалось, вражеская авиация при очередном налете на город вывела поезд из строя. Был уничтожен вагон-ледник, поврежден цейгхауз, загорелся вагон №14 и вагон-электростанция.
Когда бомбежка окончилась, выяснилось, что все стекла в поезде выбиты, многие вагоны серьезно повреждены; и состав отправили на ремонт в Вологду.
Осень 41-го дождаться нового поезда было нереально, потому персоналу ВСП-312 грозило расформирование по другим частям. Командой было принято решение сохранить и отремонтировать свои вагоны, а для того, чтобы ускорить работу - принять участие в ремонте. Ремонтировали круглосуточно - и меньше, чем через месяц поезд снова отправился в рейс.
ВСП-312 больше не посылали на передовую – он был слишком уязвимым, слишком дорогим, чтобы можно было им рисковать. В прифронтовую полосу стали ходить временные санитарные поезда – «летучки», состоящие из 4-5 вагонов, а постоянные, такие как ВСП-312, отвозили раненых в глубокий тыл.