И теперь, формируя свой добровольческий полк, С. П. Супрун весьма умело применял накопленный ранее организаторский опыт. Под его руководством все делалось быстро и четко. Обремененный множеством забот и хлопот, он еще умудрился продолжать испытательскую работу. Отчет о результатах облета истребителя Як-1 (модифицированный вариант) Супрун закончил словами: «Необходимо срочно запустить самолет в серию». Впоследствии Як-1 стал одним из лучших истребителей периода Великой Отечественной войны.
Не дождавшись полного укомплектования полка самолетами МиГ-3, Степан Павлович оставил в институте своего заместителя К. К. Коккинаки и 30 июня с первой и второй эскадрильями вылетел на Западный фронт. В тот же день он написал родителям в Сумы свое последнее письмо: «Дорогие родные! Сегодня улетаю на фронт защищать свою родину, свой народ. Подобрал себе замечательных летчиков-орлов! Приложу все силы, чтобы доказать фашистской сволочи, на что способны советские летчики. Вас прошу не беспокоиться. Целую всех. Степан».
Это письмо и по сей день хранится в Историческом музее в Москве.
Степан Павлович с честью сдержал свое обещание. Эскадрильи 401 иап приземлились на лесном аэродроме Зубово. Самолеты рассредоточились по стоянкам. Супрун приказал немедленно дозаправить машины. Почти тут же в воздухе появился немецкий разведчик. Степан Павлович мгновенно взлетел на «миге» и с первого же захода сбил вражеский самолет. Вскоре на его счету появился второй сбитый фашист.
На этом участке фронта, как, собственно, и на других, немецкие летчики вели себя нагло, поскольку летали почти безнаказанно. Истребители 401-го авиаполка в первые же дни отбили у них пристрастие к полетам над самой землей, загнали их на высоту.
Человек необыкновенной храбрости, подполковник Супрун участвовал в каждом боевом вылете. И летчики всегда чувствовали его присутствие в воздухе. Между тем Степан Павлович никогда не подменял командиров эскадрилий.
Почти ежедневно Супрун лично сбивал по неприятельскому самолету. Однажды ему пришлось драться с четверкой, а в другой раз с шестеркой немецких истребителей.