Многие самолеты и в Асте, и на Кагуле были настолько повреждены, что носить бомбы уже не могли — их стали использовать для разведки. Кроме того, группу вновь начали привлекать для решения оперативно-тактических задач. Все это происходило в условиях постоянных налетов немецкой авиации. Так, однажды, пара истребителей Мессершмитт 109 сразу после взлета сбила ДБ-3 старшего лейтенанта Фокина. Остров кишел немецкими агентами, которые корректировали ночные налеты «юнкерсов», местное население относилось к советским военным крайне враждебно, летчики и техники не расставались с пистолетами «ТТ» и постоянно носили при себе гранаты. Кольцо вокруг Эзеля сжималось, тем не менее, боевая работа продолжалась. 27 августа во время удара по конвою уничтожен истребителями ДБ-3 капитана Есина, потопившего транспорт противника. В ночь с 30 на 31 августа — снова полет на предельную дальность. Истребителями сбит ДБ-3 лейтенанта М.П.Русакова. Последний дальний вылет остатки группы Преображенского совершили в ночь на 3 сентября. Уже был захвачен Таллин, подвоз горючего и боеприпасов прекратился. 5 сентября пришел приказ на эвакуацию «своим ходом». Три, до отказа загруженные людьми, бомбардировщика едва оторвались от земли и ушли курсом на Ленинград. На острове остался наземный персонал авиабазы, несколько техников и экипаж лейтенанта Юрина, самолет которого получил сильные повреждения при посадке на фюзеляж. Они поступили в распоряжение коменданта Эзеля и готовились к отражению десанта на остров. Самолет Юрьева на следующую ночь все же удалось отремонтировать, и он, забрав кого смог, пошел на взлет. ДБ-3 скрипел и трясся. Винты перед этим выпрямляли кувалдой «на глаз», и все же машина взлетела. Юрин пошел на аэродром Низино. Уже сев, летчик увидел людей в незнакомой форме, дал газ и под обстрелом взлетел. Следующая посадка была уже у своих.
Август сорок первого стал последней вершиной для самолета ДБ-3. В этот месяц только экипажи двух эскадрилий 1-го мтап, базировавшихся на Кагуле, совершили 86 боевых вылетов, 33 раза отбомбились по Берлину, сбросив на главную цель 311 авиабомб общим весом 36050 кг. Еще 21500 килограмм смертоносного груза обрушили на врага «Ил-четвертые» из группы Щелкунова. И пусть не сравнить это с массовыми бомбардировками, когда сотни «летающих крепостей» или «Ланкастеров» превращали в щебенку целые кварталы, это был достойный вклад в общую победу. Это был звездный час первого советского дальнего бомбардировщика, момент истины, отмеченный кровью.
Однако часто бывает, что грозное оружие оборачивается и против своих бывших хозяев. Так случилось и с ДБ-3. Уже в ходе «зимней» войны первый самолет этого типа появился у наших противников. Финны обнаружили и отремонтировали севший на вынужденную ДБ-3 2М-87, и 29 февраля он был передан в эскадрилью N«39, а затем в вооруженную Бленхеймами 46-ю эскадрилью 4-го авиаполка. Весной сорокового она была пополнена еще четырьмя самолетами этого типа, но в боевых действиях принять участие они не успели.
После нападения Германии на СССР, когда Финляндия начала так называемую «продолженную войну» на стороне стран Оси, четыре ДБ-3 начали совершать разведывательные полеты, а так же боевые атаки войск и объектов на советской территории. Они действовали без особого успеха, причем в первые же дни войны два самолета были потеряны из-за отказа двигателей.
12 сентября из Германии прибыли б ДБ-3, захваченные немцами при наступлении, а также самолет, переданный ранее финнами для испытаний. Они воевали в составе 48-й эскадрильи 4-го авиаполка, причем два самолета были направлены в разведывательное звено этого подразделения, а два других стали резервными. Три из них разбились, один сдан на консервацию, а остальные три машины прошли всю войну и летали до октября 1945 года. В составе ВВС Финляндии 11 самолетов ДБ-3 налетали 2108 часов, не совершив, правда, никаких ратных подвигов.