Od sierpnia 1942 brał udział w wojnie, szczególnie wyróżniał się w bitwach na Łuku Kurskim i rejonie Biełgorodu. 28 września 1943 uzyskał tytuł Bohatera Związku Radzieckiego, z Orderem Lenina i Złotą Gwiazdą, za 95 lotów bojowych i 13 zestrzelonych samolotów indywidualnie oraz 5 zespołowo. Na początku 1944 został dowódcą eskadry. Brał udział w wyzwoleniu Prawobrzeżnej Ukrainy. Podczas jednej z walk nad rzeką Prut lecąc na czele 6 samolotów P-39 zaatakował formację 27 bombowców wroga osłanianą przez 8 myśliwców. W cztery minuty zestrzelono 11 niemieckich maszyn, 5 z nich strącił Gułajew. 1 lipca 1944, już jako kapitan i dowódca eskadry 129 pułku lotnictwa myśliwskiego otrzymał po raz drugi Złotą Gwiazdę za 125 lotów bojowych i 42 zestrzelone samoloty indywidualnie oraz 5 zespołowo. W tym samym roku, nadszedł rozkaz o nadaniu majorowi Gułajewowi trzeciej Złotej Gwiazdy a innym pilotom drugiej, lecz żaden z nich nie otrzymał odznaczenia z powodu rozpusty jaka urządzili w moskiewskiej restauracji. Rozkaz został unieważniony. Według S. Buczkina, skrzydłowego Gułajewa, nigdy nie było rozkazu o nadaniu Złotej Gwiazdy po raz trzeci a rozpusta miała miejsce z innego powodu. W jednej z walk został ciężko ranny lecz wrócił do latania bojowego.