С началом Великой Отечественной войны добровольцем просился на фронт. В начале января 1942 года была назначена медкомиссия, признавшая Константина Ивановича годным к строевой службе. Однако вместо долгожданного фронта его направляют в Лепельское минометное училище города Барнаула.
Новоиспеченный лейтенант 19 лет от роду уже представлял, как будет громить фашистов в должности командира взвода. Командование отдало приказ: «Тебя выучили, теперь ты учи».
И он учил минометчиков поражать цели с первых залпов. Это было необыкновенно важно, ведь на фронте если с первого залпа ты не уничтожишь врага, то второго шанса могло и не быть.
Так прошло несколько месяцев. Наконец, очередной рапорт с просьбой об отправке на фронт командование удовлетворило. Константин Иванович в качестве командира огневого взвода 89-го отдельного гвардейского дивизиона в составе Воронежского фронта принимал участие в Белгородско-Харьковской операции и освобождении Украины. Во время боев за город Седлец в феврале 1944 года он был ранен в ногу, но не оставил поле сражения, продолжая руководить взводом. Очередное ранение, теперь в голову, он получил при взятии города Ковеля. Но уже в середине июля снова вернулся в строй.
Строки из наградного листа на старшего лейтенанта Илюшечкина Константина Ивановича: «В период боев с 18.07.44 по 01.08.44 проявил исключительное мужество и отвагу. 18 июля при прорыве обороны противника в районе села Парадубье Волынской области его взвод выдвинулся впереди боевых порядка пехоты. Вел точный огонь по огневым точкам противника, подавляя их, чем дал возможность пехоте продвинуться без излишних потерь. По выбытию из строя командира батареи принял на себя командование. Батарея под его руководством за указанный период боев уничтожила 6 пулеметных точек, подавила огонь 12 пулеметных точек, разбила одну минную роту, батарею 105-миллиметровых пушек и рассеяла до двух рот противника».
Так на груди у старшего лейтенанта Илюшечкина появилась медаль «За отвагу». Вторую медаль «За взятие Варшавы» - уже гвардии капитан и командир батареи 120-миллиметровых орудий получил за освобождение польской столицы.
Наградной лист: «Во время прорыва обороны противника в районе д. Махалов Грабино севернее г. Праги и в последующих наступательных боях т. Илюшечкин проявил себя мужественным командиром, находясь все время в боевых порядках пехоты, умело корректировал огонь своих минометов. 10.10.1944 наступающие подразделения встретили сильный пулеметный огонь противника. Константин Иванович быстро засек огневые точки, открыл беглый огонь и уничтожил 4 огневые точки. 11.10.1944 немецкая пехота при поддержке танков трижды контратаковала наши боевые порядки, но все контратаки немцев были отбиты метким огнем батареи. Немцы оставили на поле боя только убитыми более 40 солдат. В этих боях Илюшечкин был контужен, но не оставил поле боя, а продолжал командовать батареей».
За этот подвиг его наградили орденом Александра Невского.
Отличилась батарея гвардии капитана Илюшечкина и при форсировании реки Вислы. 15-16 января 1945 года её огнем уничтожена артиллерийская батарея противника, 4 миномета, 3 пулеметные точки, разбит дзот, истреблено 60 гитлеровцев. Это способствовало быстрому продвижению нашей пехоты на левый берег Вислы с минимальными потерями. Личный состав батареи был награжден орденами и медалями, а гвардии капитан Илюшечкин орденом Боевого Красного Знамени.
1февраля 1945 года в жестоком бою он был тяжело ранен и контужен. Выписался из госпиталя, вернее, убежал 12 апреля за 2 недели до своего дня рождения. Хотел отметить его со своими «мальчиками». Комбату исполнилось 22года, а «мальчики» почти все были намного старше своего «бати»
Простой деревенский парень с боями дошел до Берлина. Встречал на Эльбе американцев. Там же узнал о Великой Победе. И снова попал в госпиталь, теперь уже на долгие полгода: открылись незажившие раны.
После Победы Константин продолжил службу в должности командира батареи. 4апреля 1946 года уволен в запас по ранениям.