28 июня 1941 года в возрасте 19 лет призван Тоншаевским РВК Горьковской области. Воевал на Ленинградском фронте. Служил в 657 стрелковом полку. 18 сентября 1941 года был ранен, лежал в госпитале блокадного Ленинграда. В сентябре 1942 года окончил курсы младших лейтенантов, так как полного образования до войны не получил. Далее, до конца войны служил в 30 Гвардейской Отдельной Танковой бригаде на должности командира взвода противотанковых ружей. Приказом от 1 августа 1943 года награжден медалью "За боевые заслуги". В выписке из наградного листа содержится такая информация: "В период закрепления 24.07.1943г захваченных у немцев позиций взвод ПТР гв.мл.л-та Костерина был атакован противником. Умело руководя взводом, взвод захваченный рубеж удержал и уничтожил до 30 немцев. Сам лично тов. Костерин уничтожил до 8 солдат противника." Окончил службу 24.07.1946 в звании лейтенанта. Далее служил в УФИН.