После выписки из госпиталя воевал в составе 48-го гвардейского авиационного полка дальней разведки Главного командования ВВС Красной Армии. Совершал дальние вылеты на Вену, Прагу, Будапешт, Белград, Бухарест, Братиславу. Осуществлял авиационную разведку в период Курской битвы, Яссо-Кишинёвской и Корсунь-Шевченковской операций, при освобождении Харькова и Киева. Вылетал также в районы Адриатического моря для разведки военно-морских сил Италии. Всего за годы войны Ю.М. Ткачевским осуществлён 151 вылет, из них 79 — в дальней разведке, участвовал в 36 воздушных боях, лично сбил 4 самолета противника. При выполнении разведывательных заданий заснял на пленку территорию в 42 тыс. квадратных