Гражданская война1 ноября 1918 года добровольно поступил курсантом на Московские Кремлевские пулеметные командные курсы РККА. Член ВКП(б) с 1918 года. После их окончания в апреле 1919 году был направлен на Восточный фронт, где служил командиром взвода в 58-м и 53-м отдельных полках ВОХР, а с октября - командиром роты в 66-м отдельном батальоне ВОХР в городе Симбирск. В августе с батальоном воевал против частей Ф. К. Миронова в районе Инза - Саранск.
В 1920 году участвовал в подавлении восстаний в Уфимской и Казанской губерний.
С мая 1920 года командовал ротой в 482-м отдельном батальоне ВОХР. В августе был командирован на курсы «Выстрел», по окончании которой в декабре назначается инструктором пулеметного дела на 53-и пехотные командные курсы в городе Новочеркасск.
В мае 1921 года сформировал Кизлярские пехотные командные курсы РККА.
С августа 1921 по июль 1926 года - проходил обучение в Военной академии РККА (с 1925 г. - им. М. В. Фрунзе). После завершения обучения был назначен начальником штаба 34-го стрелкового Омского полка СибВО.
В январе 1928 года переведен начальником 1-й части штаба 1-й Тихоокеанской стрелковой дивизии ОКДВА в город Владивосток. В 1929 году участвовал с ней в боях на КВЖД на гродековском направлении. По окончании боевых действий с ноября служил в той же дивизии командиром и комиссаром учебного полка.
С января 1930 по январь 1931 года временно исполнял должность начальника штаба дивизии, затем командовал батальоном в 3-м Верхне-Удинском стрелковом полку.
В мае 1931 года переведен в штаб ОКДВА на должность начальника сектора 1-го отдела.
В марте 1933 года был назначен начальником штаба 58-й стрелковой дивизии УВО в городе Черкассы.
В ноябре 1935 года командирован в Военную академию РККА им. М. В. Фрунзе на военно-исторические курсы, после которых в декабре 1936 года переведен слушателем в Академию Генштаба РККА. По окончании последней в октябре 1938 года оставлен в ней и проходил службу старшим преподавателем и заместителем начальника кафедры тактики высших соединений. В этот период им был разработан и опубликован ряд научных работ: «1929 год (события на КВЖД)», «Оборона Оренбурга».
25 октября 1940 года генерал-майор Воробьев назначается начальником штаба 61-го стрелкового корпуса МВО в городе Тула.
Великая Отечественная войнаС началом войны генерал-майор Воробьев был выделен на формирование Полевого управления Южного фронта и назначен начальником оперативного отдела штаба фронта. 7 июля 1941 года переведен на ту же должность в штаб Приморской группы войск, созданной для обороны городе Одесса (с 20 июля - Приморской армии).
С 10 августа 1941 года вступил в командование 95-й стрелковой дивизией, входившей в 35-й стрелковый корпус (с 19 августа - в составе Одесского оборонительного района). Участвовал с ней в обороне города Одесса (в Западном секторе обороны). В первой половине октября дивизия в составе Приморской армии была эвакуирована на Крымский полуостров и принимала участие в обороне Севастополя (с 4 ноября - в составе Севастопольского оборонительного района). Ее части удерживали подступы к городу на рубеже реки Бельбек до Черноморского побережья.
С февраля 1942 года - исполнял должность начальника оперативного отдела - заместителя начальника штаба Приморской армии Крымского фронта.
С мая 1942 года - помощник командующего войсками по формированиям Северо-Кавказского фронта. В июле - августе его войска вели тяжелые бои в нижнем течении Дона, затем на ставропольском и краснодарском направлениях. В начале сентября вступил в должность помощника командующего войсками по формированиям Черноморской группы войск Закавказского фронта. В ее составе принимал участие в Новороссийской (август - сентябрь 1942 г.) и Туапсинской (сентябрь - декабрь 1942 г.) оборонительных операциях.
С марта 1943 года занимал должность помощника командующего войсками - начальника Управления по формированию и укомплектованию войск Закавказского фронта. В ноябре был выведен в распоряжение ГУК НКО, затем назначен заместителем командующего 18-й армией. В составе войск 1-го Украинского фронта участвовал с ней в Житомирско-Бердичевской и Проскуровско-Черновицкой наступательных операциях.
С апреля 1944 года и до конца войны исполнял должность начальника штаба 38-й армии. В составе войск 1-го, а с 30 ноября 1944 года - 4-го Украинских фронтов участвовал в Львовско-Сандомирской, Карпатско-Дуклинской, Западно-Карпатской, Моравска-Остравской и Пражской наступательных операциях.
Послевоенное времяПосле войны генерал-лейтенант Воробьев продолжал служить начальником штаба 38-й армии в ПрикВО.
В январе 1946 года переведен в Военную академию им. М. В. Фрунзе, где занимал должности начальника 2-го военно-исторического факультета, с октября - начальника кафедры истории советского военного искусства (с марта 1950 г. - кафедры истории военного искусства).
8 апреля 1959 года уволен в запас.
Генерал-лейтенант запаса Воробьёв – автор мемуаров «На главном направлении». Его воспоминания также включены в книгу «Бойцы вспоминают минувшие дни» (1964).
Умер 2 мая 1966 года, похоронен на на 21 участке Введенского кладбища в Москве.