8 июня 1944 года Н. В. Исаев назначен командиром 273-й истребительной авиационной дивизии в 16-ю воздушную армию 1-го Белорусского фронта. В июле 1944 года ему присваивается звание гвардии полковника. Во главе дивизии сражался до Победы, участвовал в Белорусской, Висло-Одерской, Восточно-Померанской, Берлинской наступательных операциях. Лично продолжает совершать боевые вылеты, в основном на штурмовку наземных целей. На февраль 1945 года имел 272 боевых вылета. Провёл 38 воздушных боёв, лично сбил 9 самолётов противника, а также 4 — в группе (по данным наградного листа), по исследованиям М. Ю. Быкова из числа этих побед подтверждёнными являются 5 лично сбитых самолётов. Имел 4 ранения в боях (18.08.1941, 16.12.1941, 12.07.1943 и 21.12.1943). За период его командования дивизией её летчиками сбито 295 немецких самолётов.