Накануне нападения на СССР, основные силы эскадры были переброшены на Восточный фронт. Юнкерсы StG2 участвовали в операциях по окружению основных сил советского Западного фронта, затем были переброшены в район Ленинграда. Осенью 1941 года, штурмовики эскадры провели серию успешных налётов на корабли Балтийского флота, в результате которых несколько крупных кораблей получили тяжёлые повреждения. В течение 1942 года подразделения эскадры перебрасывались на различные участки советско—германского фронта, принимая участие в стратегических операциях вермахта — Битве за Москву, Крымском наступлении, наступлении на Кавказ и Сталинградской битве. В ходе этих боевых действий выяснилось, что пикирующие бомбардировщики Ju 87 морально устарели и уже не отвечают требованиям, предъявляемым к штурмовой авиации. Также значительно выросли потери среди личного состава — в течение полугода эскадра потеряла около 100 экипажей, при этом погибло 2 командира групп и 6 командиров эскадрилий.