Двухместные Ил-2 начали поступать на фронт в октябре 1942 года, в разгар Сталинградской битвы, 30 октября состоялся их первый боевой вылет, и в этот же день воздушные стрелки заявили об уничтожении 10 вражеских истребителей. Возможно, эти заявления были излишне опти­мистичными, но в любом случае появ­ление на советских штурмовиках задней оборонительной огневой точки стало для гитлеровских летчиков крайне неприятным сюрпризом.

Ведь раньше они могли безнаказанно расправляться с одноместными Ил-2, атакуя их сзади, а теперь им навстречу били крупнокалиберные пулеметы. Ведь, как известно, дальняя перевозка мебели и другие гражданские задачи предназначены для транспортных самолетов, а у военных - своя цель.

На первом этапе советского контрнаступления под Сталинградом Ил-2 не сыграли существенной роли в боях из-за плохих погодных условий. Но с наступлением зимы погода улучшилась, и активность штурмовой авиации резко возросла. Она не только действовала по переднему краю обороны противника, но и атаковала ты­ловые объекты, в том числе аэродромы, с которых доставлялись грузы окруженной в Сталинграде армии Паулюса. Так, 9 января 1943 года семерка Ил-2 из 622-го штурмового авиаполка под командованием капитана И. Бахтина в ходе внезапной атаки аэродрома Сальск уничтожи­ла и повредила 72 транспортных Ju 52, потеряв при этом три машины.

Иногда штурмовики даже выступали в качестве истребителей, сбивая транспортные самолеты, летевшие в Сталинград. В первой половине 1943 года количество штурмовиков Ильюшина на фронте постепенно возрастало, и к началу битвы на Курской дуге в составе трех Воздушных армий Центрального, Воронежского и Юго-Западного фронтов насчитывалось уже 837 таких самолетов, а на завершающем этапе сражения к ним добавились еще около 600 самолетов Ил-2 Брянского и Степного фронтов.

Уже в первый день Курской битвы, 5 июля 1943 года, штурмовики 16-й Воздушной армии впервые применили новое оружие - кумулятивные противотанковые бомбы ПТАБ, пока­завшие исключительно высокую эффек­тивность. В бомболюках Ил-2 помеща­лось до 400 таких бомбочек весом всего в полтора килограмма. «Дождь» этих мелких бомб, сброшенных с нескольких штурмовиков, уничтожал любые легкобронированные цели на площади в несколько тысяч квадратных метров.

Танковая дивизия СС «Мертвая Голова» в результате налетов советской штурмовой авиации только за один день лишилась более 70 единиц бронетехники. Чтобы снизить потери, немцам пришлось на ходу менять тактику, перейдя к сильно рассредоточенным, «жидким», боевым порядкам. Это существенно затруднило управление войсками и замедлило скорость их продвижения.

Но успехи доставались недешево. За неделю боев 16-я Воздушная армия потеряла от зенитного огня и атак истре­бителей 148 штурмовиков, потери штур­мовых полков 2-й Воздушной армии со­ставили 107 самолетов.