Бойовий шлях армія почала в ході контрнаступу радянських військ під Сталінградом. У взаємодії з 2-ї, 8-ї і 16-ї повітряними арміями вона вела активні бої за панування в повітрі, підтримувала війська 5-ї танкової і 21-ї армій при прориві оборони противника і його оточенні. Велику роль зіграли дії армії при проведенні повітряної блокади оточеного угрупування противника.