Группа в полном составе 12 ноября 1942 г. вылетела с авиационной базы Райяк (Ливан) в Багдад, затем поездом и на грузовиках 18 ноября прибыла в Тегеран, где была встречена представителями посольства и военным атташе СССР. Весь летный состав и большая часть технического персонала на советских самолетах 28 ноября 1942 г. вылетели из Тегерана в Советский Союз и 29 ноября прибыли на авиационную базу в Иваново.
По прибытии в Иваново французские летчики и технические специалисты под руководством советских инструкторов, инженеров и техников приступили к изучению и освоению советских истребителей Як-1 и Як-7. Обучение продолжалось более трех месяцев. В начале марта 1943 г., после проведения советским командованием инспекционной проверки, летный состав эскадрильи был признан готовым к боевым действиям.
22 марта 1943 г. эскадрилья на 14 истребителях Як-1 вместе с французским техническим персоналом и 17 советскими инженерами и техниками прибыла на фронт в район Полотняного Завода, что в 20 километрах севернее Калуги. После нескольких дней ознакомительных полетов в прифронтовой полосе 26 марта эскадрилья в полном составе впервые приняла участие в обеспечении прикрытия самолетов Пе-2, вылетавших на бомбардировку позиций противника. Боевое задание было выполнено успешно. Все истребители и бомбардировщики вернулись на свои аэродромы.
Лейтенанты Альбер Прециози и Альбер Дюран одержали первые победы в воздушном бою 5 апреля 1943 г., сбив по одному фашистскому истребителю «Фокке-Вульф-190».
В апреле 1943 г. эскадрилья «Нормандия» была включена в состав 303-й истребительной авиационной дивизии под командованием генерал-майора Г. Захарова. Успехи эскадрильи в воздушных боях чередовались с потерями летчиков. На замену выбывавших из строя летчиков с мая 1943 г. и по апрель 1945 г. в эскадрилью прибывали летчики-добровольцы, преодолевавшие неимоверные трудности и расстояния в десятки тысяч километров, пересекая континенты и океаны. За годы войны к первым 14 летчикам присоединились 82 добровольца.
Боевые успехи летчиков эскадрильи, их отвага и мужество были высоко оценены советским правительством. 2 июля 1943 г. Указом Президиума Верховного Совета СССР советскими орденами были награждены первые четыре французских летчика и начальник технической службы эскадрильи. Командир эскадрильи, майор Жан Тюлян и капитан Альбер Литольф были удостоены ордена Отечественной войны 1-й степени, лейтенант Альбер Дюран, лейтенант Марсель Лефевр и аджюдан-шеф Луи Дюпра получили орден Отечественной войны 2-й степени.
В конце июля 1943 г. эскадрилья была преобразована в полк «Нормандия», который в августе был оснащен новыми истребителями Як-9. С заменой самолетного парка произошла и смена технического персонала по обслуживанию новых самолетов.
В течение семи месяцев 1943 г. в боевых действиях на фронте приняли участие 37 летчиков полка. К ноябрю численность полка сократилась до 14 человек летного состава. 8 летчиков погибли в воздушных боях, 12 пропали без вести, один попал в плен, двое покинули полк по состоянию здоровья. По приказу командования ВВС Красной армии 6 ноября 1943 г. полк «Нормандия» был выведен из состава 303-й истребительной авиационной дивизии и отправлен на отдых и переформирование в Тулу, где отдых сочетался с совершенствованием летного мастерства и обучением вновь прибывающих пилотов летному искусству.
В январе 1944 г. к полку присоединились 16 добровольцев, и с каждым месяцем их число возрастало. Всего же в 1944 г. ряды полка пополнили 51 новый летчик. С прибытием новых летчиков в феврале 1944 г. были сформированы три эскадрильи: «Руан», «Гавр» и «Шербур», а в апреле к ним прибавилась и четвертая — «Канн». Эскадрильям были присвоены названия городов, расположенных в провинции Нормандия. Успехи французских летчиков были высоко оценены советским командованием. За время участия в боях полк двадцать раз получал благодарности в приказах Верховного главнокомандующего по 3-му Белорусскому фронту, из них семь раз с упоминанием полка.
Сменив в августе 1944 г. истребители Як-9 на новые Як-3, признанные нашими историками лучшими фронтовыми истребителями периода Второй мировой войны, французские летчики осенью достигли ряда успехов в воздушных боях. Самым результативным днем в боевых действиях летчиков полка было 16 октября 1944 г., когда, совершив в течение дня 100 боевых вылетов, они сбили без каких-либо потерь 29 самолетов противника (16 истребителей «Фокке-Вульф-190», 8 истребителей «Мессершмитт-109» и 5 бомбардировщиков «Юнкерс-87» [249] ). Сражаясь в составе авиационных частей 3-го Белорусского фронта, полк «Нормандия» особенно отличился при форсировании советскими войсками реки Неман. 28 ноября 1944 г. приказом Верховного главнокомандующего И.В. Сталина полку «Нормандия» было присвоено наименование «Неманский», и с этого времени полк стал именоваться «Нормандия — Неман».
В историю полка «Нормандия — Неман» 27 ноября 1944 г. вошел как один из самых памятных дней:
— самолеты французских летчиков впервые приземлились на территории врага, разместившись на аэродроме в Гросс-Кальвайтхене в Восточной Пруссии;
— два летчика полка — лейтенанты Марсель Альбер и Ролан де ля Пуап — стали первыми французами, удостоившимися высшей степени отличия — звания Героя Советского Союза;
— в Советский Союз с официальным визитом прибыл председатель Временного правительства Французской республики генерал Шарль де Голль.
В посольстве Франции 9 декабря состоялась встреча с генералом Шарлем де Голлем, который прикрепил к знамени полка орден «Крест Освобождения» и вручил французские награды советским и французским летчикам.
Новый 1945 год летчики полка встретили 202 победами, одержанными над врагом в воздушных боях. Жорж Анри 12 апреля 1945 г. в воздушном бою над Пиллау сбил немецкий истребитель «Фокке-Вульф-190». Это была последняя, 273-я победа, записанная на счет полка «Нормандия — Неман», в воздушных сражениях на советско-германском фронте.
После окончания военных действий в Европе 8 мая 1945 г. полк стал готовиться к возвращению на родину. Личный состав полка был доставлен на самолетах «Дуглас» 1 июня 1945 г. в Москву, где ему был оказан радушный прием. В столице французским летчикам было сообщено о возвращении полка на родину на истребителях Як-3.
В дни их пребывания в Москве были опубликованы Указы Президиума Верховного Совета СССР от 4 июня 1945 г. о присвоении звания Героя Советского Союза младшему лейтенанту Жаку Андре и лейтенанту Марселю Лефевру и о награждении орденами 24 летчиков полка, а также о награждении полка орденом Александра Невского. Всего в период пребывания полка «Нормандия — Неман» в Советском Союзе 76 летчиков, принимавших участие в боевых действиях, были награждены советскими орденами, а полк — орденами Красного Знамени и Александра Невского. Французские летчики на 40 новых истребителях Як-3, переданных в дар правительству Франции, 15 июня 1945 г. вылетели на родину, а 20 июня в 18 ч. 40 мин. полк совершил посадку на аэродроме Ле-Бурже под овации многочисленных парижан.