В октябре 1942 года, оперативно подчиняясь Воронежско-Борисоглебскому дивизионному району ПВО, дивизия действовала в интересах Воронежского фронта. При подготовке к контрнаступлению по Сталинградом дивизия привлекалась для решения задачи по прикрытию войск и объектов в полосе разворачивающегося Юго-Западного фронта. В апреле 1943 года дивизия участвовала в освобождении Курска.