В составе действующей армии во время ВОВ c 22 июня 1941 по 13 июля 1941, с 19 сентября 1941 по 18 октября 1941, с 1 июня 1942 по 6 июля 1942, с 19 августа 1942 по 9 сентября 1942 и с 13 марта 1943 по 2 июля 1944 года.
22 июня 1941 года не завершив формирования вступил в боевые действия в составе 8-й смешанной авиадивизии, имея в своём составе 13 И-15 бис при 7 лётчиках, 25 техниках, 80 младших специалистах, и полностью укомплектованном штабе.
С первого дня войны участвует в боевых действиях в Прибалтике, произвёл 69 боевых вылетов в основном на штурмовку и разведку войск противника, действуя с аэродрома Кресты под Псковом. Потеряв в первые дни все самолёты, при отсутствии потерь в личном составе, 21.07.1941 г. выведен на переформирование в Рязань.
Получив 20 МиГ-3, в сентябре 1941 года отбыл в Ленинград, где приступил к боевым действиям на подступах к городу с 19 сентября 1941 года. 20 сентября 1941 года одержана[2] первая известная воздушная победа полка в Отечественной
войне: лейтенант Горячко Л. Д. в воздушном бою в районе н.п. Любань сбил немецкий тяжёлый истребитель Ме-110. Полк действовал там в течение месяца, совершил 286 боевых вылетов, провёл 15 воздушных боёв, сбил 12 самолётов противника, прикрывал наземные войска и сопровождал бомбардировщиков. В октябре 1941 года вновь выведен в резерв.
29 мая 1942 года, имея на вооружение самолёты ЛаГГ-3, отправился на Западный фронт, но с осложнением обстановки, 12 июня 1942 года переброшен южнее, совершив на Западном фронте 167 боевых вылетов в основном в Смоленской области. С 12 июня 1942 года по 6 июля 1942 года совершил ещё 150 вылетов в основном на прикрытие войск и сопровождение штурмовиков и вновь отведён в резерв. После короткого, трёхнедельного переучивания на Ла-5, полк, вооружённый этими машинами прибыл под Сталинград. Приступил к боям 20 августа 1942 года и до 29 августа 1942 года совершил 109 боевых вылетов, провёл 58 воздушных боев, сбил 10 самолётов, однако и сам был разбит — в строю осталось только несколько лётчиков, потерял 7 самолётов. Остатки полка были перебазированы на тыловой аэродром, а затем и вовсе отведены в резерв. Переформировывался в Иваново
Во второй декаде марта 1943 года в трёхэскадрильном составе, по 12 именных Ла-5 «Эскадрилья Валерий Чкалов», вновь поступил на фронт. Базировался на аэродроме Уразово, выполнял боевые задания в частности в районе Харькова, Купянска, Белгорода, Валуек, Чугуева В апреле 1943 года перелетел ближе к Курску, 9 мая 1943 года вновь переброшен ближе к Белгороду.
В ходе Курской битвы действует на южном фасе Курской Дуги, в частности, над Прохоровкой, Томаровкой, в августе 1943 прикрывает советские войска, штурмующие Белгород.
В сентябре 1943 года перебазировался на аэродром Большая Даниловка и весь сентябрь действует над Днепром, на участке Мишурин Рог — Бородаевка. Затем перебазировался на аэродром Косьяновские хутора, так, 15 октября 1943 года действует над плацдармом между Кременчугом и Днепродзержинском, В конце октября 1943 года перелетел на полевой аэродром в Зелёном, расположенный в районе Кривого Рога, между рекой Ингулец и железной дорогой, но через три дня вынужден был улететь обратно в связи с прорывом немецких войск. В ноябре 1943 года активной деятельности не ведёт, доукомплектовывается в прифронтовой полосе. В декабре 1943 года перелетел на аэродром в Шевченково, действует на Украине, по состоянию на 5 января 1944 года дислоцировался на аэродроме Козельщина в 33 километрах северо-восточнее Кременчуга, 30 января 1944 года прикрывает войска в районе населённых пунктов Шпола-Лебедин, в течение февраля 1944 года много раз перебазировался, в марте 1944 года прикрывает войска на переправах через Днестр в районе Ямполя.
Стела «Истребитель Ла-5» эскадрильи им. Чкалова, на котором совершил свой первый боевой вылет с Уразовского аэродрома трижды Герой Советского Союза Иван Кожедуб в Уразово
Мемориальная плита «Погибшим лётчикам» в парке п. Уразово
Коллектив авторов. Перечень № 12 авиационных полков Военно-воздушных сил Красной армии, входивших в состав Действующей армии в годы Великой Отечественной войны 1941—1945 гг. / Покровский. — Министерство обороны СССР. Военно-научное управление Генерального Штаба. — Москва: Воениздат, 1960. — Т. Приложение к директиве Генерального штаба от 18 января 1960 г. № 170023. — 96 с.
Анохин В.А. Быков М.Ю. Все истребительные авиаполки Сталина. Первая полная энциклопедия. — Научно-популярное издание. — Москва: Яуза-пресс, 2014. — С. 283. — 944 с. — ISBN 978-5-9955-0707-9.
.svg){kind=small}
