En juillet 1942, lors de la constitution du Régiment de chasse Normandie, il se porte volontaire pour cette unité destinée à être projetée sur le front russe. Après une escale à Rayak, le groupe arrive en URSS le 23 novembre 1942 et Didier Béguin effectue des vols de reconnaissance tout le mois de décembre puis une période d'entraînement de janvier à avril 1943. Réalisant ensuite des missions d'escorte de bombardiers, il connait ses premières victoires aériennes. En juillet 1943, il est engagé dans la bataille d'Orel lors de laquelle il abat deux avions ennemis avant d'être lui-même blessé. Reprenant rapidement les airs, il est à nouveau victorieux le 30 août contre un Stuka. Promu capitaine en septembre, il prend le commandement de l'escadrille "Le Havre" du régiment Normandie. Épuisé par sa blessure, il mène cependant sa mission jusqu'à son terme en février 1944. Il est alors rapatrié, quittant l'URSS titulaire de 7 victoires aériennes qui font de lui un as de l'aviation.