От стен Сталинграда и берегов Дона через Поволжье и до Днепра пролег боевой путь армии. Все это время ее авиационные соединения обеспечивали действия наземных войск Юго-Западного фронта. Массированными ударами по узлам сопротивления, огневым точкам, боевой технике и живой силе противника летчики взламывали оборону, уничтожали подходящие резервы, преследовали противника. В период подготовки к наступлению на Левобережье Украины армейская газета «Защитник Отечества» выпустила специальный номер, посвященный переходу войск в решительное наступление. Авиаторы клялись Родине, Коммунистической партии и народу, что не пожалеют самой жизни для освобождения Советской Украины.
Только в августе и начале сентября летчики армии совершили более 16 тысяч боевых самолето-вылетов. 9-й смешанный авиационный корпус поддерживал действия 8-й гвардейской армии генерала В. И. Чуйкова. Успешно громили врага и авиаторы 1-го гвардейского смешанного авиационного корпуса. Обеспечивая наступление 6-й армии и 23-го танкового корпуса, за первые пять дней операции летчики сбили 97 вражеских самолетов, уничтожили 45 танков, 33 орудия, свыше 700 солдат и офицеров.
Однажды над целью был ранен командир 110-го гвардейского штурмового авиационного полка майор Н. И. Зубанев. Его самолет был сильно поврежден. К тому же его стали атаковать истребители. Заметив это, командир эскадрильи майор Столяров сразу же пошел на выручку. Меткими очередями он отогнал фашистских летчиков, прикрыл командира и сопровождал его до аэродрома. А незадолго до этого старший лейтенант Масленников спас майора Столярова и его стрелка сержанта Терло: он вывез их с места вынужденной посадки на территории, занятой противником.
Командир 106-го гвардейского авиаполка майор М. В. Кузнецов сам подавал пример мужества и отваги. В боях над Днепропетровщиной ему было присвоено высокое звание Героя Советского Союза, а к концу войны он это звание заслужил дважды. В небе Украины отважный летчик лично сбил 12 вражеских самолетов и 4 — в групповых боях.
В сентябрьские дни войска Юго-Западного фронта освободили Лозовую, Павлоград, Синельниково и Новомосковск. В боях отличились 288-я истребительная, 305-я штурмовая авиационные дивизии. Этим соединениям было присвоено наименование Павлоградских, а 295-й истребительной авиационной дивизии — Новомосковской. О многих летчиках гремела в эти дни боевая слава по всему фронту. Они наносили сосредоточенные удары по железнодорожным узлам, мостам и переправам. Мастерством славились экипажи 244-й авиадивизии генерала В. И. Клевцова, 11-й гвардейской истребительной дивизии полковника А. П. Осадчего, 262-й ночной бомбардировочной авиадивизии, 305-й и 300-й гвардейских штурмовых авиадивизий полковников Г. И. Белицкого, Н. Г. Михеичева, А. Ф. Исупова, другие соединения и части воздушной армии.
В 295-й истребительной авиадивизии мастерством воздушного боя славились летчики 31-го истребительного полка во главе со своим командиром майором Г. Д. Онуфриенко. Генерал В. А. Судец не раз отмечал заслуги летчиков полка. За плечами майора Онуфриенко был немалый боевой опыт. Еще в первые месяцы войны в тяжелых воздушных боях он не раз выходил победителем. Отец Григория — отважный командир украинских партизан Денис Онуфриенко — погиб за Советскую власть в 1918 году, его имя высечено на памятнике борцам революции в Ворошиловграде. А сын отвоевал родную землю у гитлеровских захватчиков и стал Героем Советского Союза. В полку служили прославленные советские асы — Николай Краснов, Олег Смирнов, Николай Скоморохов, Владимир Кирилюк, Султан Галиев и другие. Все они также стали Героями Советского Союза, а Н. М. Скоморохов, командовавший эскадрильей «охотников», — дважды Героем Советского Союза. За годы войны летчики 31-го полка уничтожили 350 фашистских самолетов.
Самоотверженно, умело и геройски дрались с врагом летчики 17-й воздушной и в боях за Днепропетровск и Днепродзержинск. Особенно отличившейся 11-й гвардейской истребительной авиационной дивизии полковника Героя Советского Союза А. П. Осадчего было присвоено почетное наименование Днепропетровской.
Пример отваги в дни боев за Днепропетровск показывали летчики-истребители 5-го гвардейского истребительного полка, которым командовал к тому времени уже прославленный воздушный боец дважды Герой Советского Союза В. А. Зайцев. В рядах этого полка выросли Герои Советского Союза И. П. Лавейкин, И. А. Шардаков, Г. А. Баевский, П. Т. Кальсин, И. Н. Сытов, А. И. Пчелкин, С. И. Глинкин, дважды Герой Советского Союза В. И. Попков. Все они воевали в небе над Днепром и сбили в этих боях немало вражеских самолетов, общее число которых превысило счет полка за пятьсот.