Из трех Ер-2 до Берлина долетели, видимо, все машины, а домой вернулся один — экипаж летчика В.М. Малинина. Самолет Степанова взорвался над целью, а экипаж пропал без вести, был сбит своими же истребителями самолет Б.А. Кубышко. Любопытно, что пособие для противовоздушной обороны с силуэтами всех советских самолетов, в том числе и Ер-2, было подписано в печать 22 июня 1941 года, но попало оно в войска не скоро, и мы продолжали сбивать свои машины.
В начале июля 1941 года начал формироваться еще один полк — 421-й дбап, также из 28 Ер-2, а в конце августа его ввели в состав 81-й авиадивизии. В начальный период войны полк действовал с аэродрома, расположенного под Владимиром.
С наступлением осени остро встал вопрос о подготовке самолетов для боевых действий зимой. В связи с этим командир 81-й авиадивизии А.Е. Голованов (впоследствии командующий Дальней авиацией), сменивший на этом посту М.В. Водопьянова, потребовал от наркома А.И. Шахурина поручить заводу № 240 подготовить и установить на Ер-2, находившихся в 420-м и 421-м авиаполках, 100 комплектов антиобледенителей на винты и 50 — на крылья и стабилизаторы. Предлагалось также разработать форточки для фонарей кабин пилота и штурмана, лыжи, в том числе и сбрасываемые, необходимые только для взлета. Там же отмечалось, что
На 30 сентября 420-й авиаполк насчитывал 21 исправный Ер-2. Самолеты отличались неплохой живучестью. Однажды, попав под обстрел, загорелся один из моторов на машине Молодчего. Вернулись домой фактически на одном моторе, а когда приземлились, обнаружили две дыры в кабине стрелков и множество мелких пробоин, в том числе и в бензобаках. Не было одной «шайбы» вертикального оперения, да и колеса оказались разбитыми. Можно сказать, прилетели на честном слове.
В начальный период войны оба полка работали не столько по дальним, сколько по ближним целям. Это условие диктовала обстановка, сложившаяся на фронтах. Экипажам Ер-2, базировавшимся в Подмосковье и около Владимира, приходилось бомбить железнодорожные узлы, нередко атаковали механизированные колонны противника на марше. В боях особенно отличились экипажи А.И. Молодчего, А.Д. Гаранина, С.П. Даньшина, С.А. Полежаева, И.Ф. Андреева и других летчиков, нанесших значительный урон врагу.
Из-за больших потерь Ер-2 экипажи 420-го дбап, в том числе и Молодчего, первым в полку удостоившегося звания Героя Советского Союза, в декабре 1941 года «пересели» на Ил-4. Но Ер-2 421-го дбап подполковника А.Г. Гусева продолжали воевать. Этой же осенью, после реорганизации 81-й дивизии, полк Ер-2, провоевавший до конца 1943 года, переименовали в 747-й дбап и перебазировали в г. Иваново, а весной 1942-го — в подмосковное Кратово (аэродром Летно-исследовательского института). В разных источниках этот аэродром именуют также Раменское и Жуковский, в 1970-е годы в несекретных документах он проходил как «Казбек».
14 марта 1942 года командир 747-го дбап подполковник Гусев и военком старший батальонный комиссар Кошелев в письме конструктору Ермолаеву сообщали: