55-й ИАП в первые дни войны показал себя как наиболее результативный истребительный полк. А.И. Покрышкин 26 июня снова увеличил свой боевой счет, заявив два сбитых Hs 126 в районе Бельцов. Но в этом же бою был сбит ведомый Покрышкина мл. лейтенант Довбря.
На следующий день командир полка Иванов сбил Hs 126. Ведомый Иванова слишком далеко сопровождал падающий «Хеншель», и вместе с ним врезался в землю. По словам Покрышкина, пилот потерял скорость и свалился в штопор когда обстреливал горящий Hs 126.
Пять остальных МиГов, летевших с Ивановым, начало атаку колонны немецких грузовиков. В этот момент появилось восемь Bf 109 из II./JG 77. Когда Покрышкин развернулся в сторону противника, выяснилось, что остальные МиГи повернули в противоположную сторону. Немцы разделились на две четверки. Одна атаковала Покрышкина, а другая отправилась в преследование за Ивановым. Покрышкин умело маневрировал, сумел уйти от атаки и скрыться в облаках. Когда он попробовал покинуть свое укрытие, то вывалился прямо на Bf 109. Пилот не растерялся и обстрелял немца с короткой дистанции. Но в этот момент он сам оказался под огнем. Тем не менее, Покрышкин сумел избежать попадания, а вскоре немцам пришлось лечь на обратный курс - по-видимому, у них кончалось топливо.
У группы Иванова один МиГ получил попадание и совершил вынужденную посадку. Эта победа на счету фельдфебеля Рудольфа Шмидта из 5./JG 77, его пятнадцатая победа.
Вскоре три МиГа из 55-го ИАП вылетели на перехват группы бомбардировщиков, шедших на Кишинев. Пилотами МиГов были: Покрышки, мл. лейтенант Леонид Дьяченко и мл. лейтенант Николай Лукашевич.
Из семи Ju 88 Покрышкин и Дьяченко сбили по одному самолету. В этот момент советских пилотов атаковала четверка Bf 109. Уходить было поздно, группа Покрышкина приняла бой. Дьяченко был сбит, вероятно эта победа на счету Ганса Эсера из 5./JG 77. В свою очередь Лукашевич заявил победу. Он сбил унтер-офицера Лойя, которому пришлось совершить вынужденную посадку. За первую неделю боев Покрышкин сбил шесть самолетов: 3 Bf 109, 2 Hs 126 и Ju 88.
В субботу 28 июня командир эскадрильи 147-го ИАП ст. лейтенант Леонид Илларионович Иванов на МиГе-3 вел бой с восемью Bf 109, атаковавшими его аэродром. Иванов сбил трех «мессеров», а четвертого таранил. При таране Иванов погиб, 22 июля он был посмертно представлен к медали Герой Советского Союза.
В тот же день мл. лейтенант Николай Васильевич Яковлев из 55-го ИАП в районе Котовска таранил своим МиГом Ju 88, ведущий группу немецких бомбардировщиков.
29 июня МиГ-3 капитана Ф.В. Атрашкевича из 55-го ИАП получил попадание в момент атаки наземных целей в районе населенного пункта Костулени в Молдавии. Не имея никаких шансов успеть покинуть горящую машину, Атрашкевич направил ее на колонну немецких грузовиков. За этот подвиг Атрашкевич посмертно был представлен к ордену Красной Звезды. Это был первый таран наземных целей, совершенный на МиГе. На Северо-Западном фронте до 30 июня советская авиация потеряла в воздухе 17 МиГов-3.
30 июня 401 -и ИАП прибыл на аэродром Зубово в Белоруссии. В тот же день 402-й ИАП приступил к боевым вылетам в районе Пскова. Командирами обоих полков были опытные пилоты из НИИ ВВС: Степан Супрун и Пётр Стефановский. Всего было сформировано шесть полков из сотрудников НИИ ВВС. 401-й и 402-й ИАП получили МиГи.
В первые дни июля пилоты 401-го ИАП совершали каждый день по пять-шесть боевых вылетов. В ходе вылетов пилоты сбили несколько немецких самолетов, в том числе четыре на счету Супруна. Известно, что KG 53 «Legion Condor» потерял в этом районе один Не 111.
1 июля Стефановский заявил сбитый разведчик Do 215. Спустя две недели Стефановского отозвали в Москву, где он получил должность заместителя командира 6-го ИАК ПВО и командира истребительной авиации западного сектора ПВО Москвы. Своим опытом Стефановский воспользовался, разрабатывая схему применения МиГов-3 в системе ПВО Москвы.
Одной из первых боевых операций 401-го ИАП с расположенного в лесу аэродрома Зубово был налет на немецкую зенитную батарею. Во время налета попадание получил МиГ Кругликова. Самолет загорелся и взорвался в воздухе. Пилот погиб. Тогда летчики полка повторили налет и подавили батарею.
На счету самого Супруна находится Bf 110. Советский пилот сумел навязать немцу маневровый бой на вертикали. Он дождался, пока Bf ПО потеряет в горке скорость и свалится на крыло, после чего сблизился и расстрелял немецкий самолет.
2 июля семь МиГов-3, ведомых Покрышкиным, сопровождали девять СБ. Группу атаковали три Bf 109 обер-лейтенанта Курта Лассе, обер-фельдфебеля Эрвина Рихла и фельдфебеля Вильгельма Банмгартнера из 9./JG 77. Банм-гартнер сбил самолет мл. лейтенанта Степана Комлева, советский пилот выпрыгнул с парашютом. В дальнейшем немцы заявили три сбитых СБ, хотя фактически им удалось сбить только два. Покрышкин заявил неподтвержденную победу над Bf 109.