В ноябре 1942 года 235-я истребительная дивизия была переброшена под Сталинград и вошла в состав 2-го смешанного авиационного корпуса 8-й воздушной армии Сталинградского фронта. Пётр Изотович в качестве командира эскадрильи принял участие в Сталинградской битве, затем участвовал в разгроме немецких войск под Котельниково. К концу декабря 1942 года П. И. Наумов совершил 215 боевых вылетов, провёл 40 воздушных боёв и сбил 12 вражеских самолётов лично (3 «Ю-52», 5 «Ю-87», 1 «Ю-88» 3 «Хе-111») и ещё семь в группе. Из них 41 боевой вылет произведён на штурмовку наземных войск противника, в ходе которых майором П. И. Наумовым уничтожено до 300 солдат и офицеров противника, 94 автомашины и 55 повозок с военными грузами, 3 бронемашины и 2 легковые машины, в одной из которых погиб вражеский генерал. 07.12.1942 года майор Наумов вылетел на перехват немецких транспортных самолётов «Ю-52» и в районе населённого пункта Бузиновка один из них, на борту которого находилось 27 высокопоставленных офицеров вермахта и один генерал, уничтожил. 22 декабря 1942 года в районе населённого пункта Тундутово четверка Наумова вступила в бой с 11 «Ю-87» и сбила четыре самолёта противника, один из которых на счету командира. 24.12.1942 в районе Бузиновки Петр Изотович сбил «Ме-109» и «Ю-52». 26.12.1942 года в паре защищал переправу через Волгу севернее Сталинграда и не допустил удара по ней немецких бомбардировщиков. Там же сбил вражеский «Хе-111». Эскадрилья Петра Изотовича Наумова прикрывала позиции 275-й пехотной дивизии, командование которой неоднократно выносило эскадрилье Наумова благодарности и выражало восхищение отважными действиями лётчиков эскадрильи.