С 6 июля полк приступил к боевой работе в составе 288-й истребительной авиационной дивизии 1-й истребительной авиационной армии Брянского фронта, включившись в Воронежско-Ворошиловградскую операцию. Первая известная воздушная победа полка в Отечественной войне одержана в первый же день боевых действий на Брянском фронте — 6 июля 1942 года: парой Як-1 (ведущий младший лейтенант Тильченко П. Г.) в воздушном бою сбит немецкий тяжёлый истребитель Ме-110 (Messerschmitt Bf.110). После ожесточённых боёв на фронте полк через 25 дней после начала боёв — 31 июля 1942 года, выведен в тыл на доукомплектование в Московский военный округ. 14 августа 1942 года полк расформирован в составе ВВС Московского военного округа, личный состав обращён на доукомплектование полков 1-й истребительной авиационной армии.