8 октября 1941 года назначен командиром 45-й смешанной авиационной дивизии. Руководил дивизией во время проведения Донбасско-Ростовской, Ростовской и Барвенково-Лозовской операций. 16 января 1942 года присвоено звание полковника. 25 марта 1942 года полковник Кожемякин назначен заместителем командующего ВВС 12-й армии. В мае 1942 назначен заместителем командира 230-й штурмовой авиационной дивизии. Руководил частями дивизии при проведении Воронежско-Ворошиловградской операции. В марте 1943 года назначен командиром 307-й штурмовой авиационной дивизии. Руководил формированием дивизии и боевыми действиями полков дивизии во время проведения Орловской наступательной операции.Летом 1944 года летчики дивизии под командованием полковника Кожемякина совершили 643 боевых вылета во время проведения Витебско-Оршанской операции. Летом 1944 года полковник Кожемякин командовал 307-й штурмовой авиационной Лидской Краснознаменной дивизией во время проведения Каунасской, Вильнюсской и Шауляйской наступательных операций на 2-м Белорусском фронте. После окончания войны полковник Кожемякин продолжал командовать 307-й штурмовой авиационной Лидской Краснознаменной ордена Суворова дивизией до октября 1945 года. Присвоено звание «Почетный гражданин города Лида» в 1964 году.