El 29 de noviembre de 1942 llegaron por fin a su base de entrenamiento en Ivanovo. Allí los rusos ofrecieron a los pilotos franceses el equipamiento que prefiriesen, aparatos rusos, británicos o americanos. El encargado de la elección fue Jean Tulasne. Después de probar varios aviones, escogió el Yak-1 por su maniobrabilidad, similar a la del D520. El adiestramiento de conversión dio comienzo de inmediato con el Yak-7 biplaza. El 22 de febrero de 1943, Jean Tulasne se convirtió en jefe de unidad.
Aunque esta unidad se declaró operativa poco después de su llegada a la URSS, a finales de noviembre de 1942, no fue hasta la masiva ofensiva del Ejército Rojo en Rusia Central durante la primavera de 1943 cuando, por fin, este regimiento consiguió sus primeras victorias aéreas. Equipado con el excelente Yak-1, el GC Normadie logró sus primeros derribos el 5 de abril de 1943, volando desde Plotriani-Zavod, al suroeste de Moscú. Ese día, mientras escoltaban unos bombarderos Pe-“, Preziosi y Durand derribaron un Fw190 cada uno. Durand consiguió seis victorias confirmadas antes de morir el 1 de septiembre de 1943.
Sin embargo, los franceses sufrieron sus primeras bajas solo ocho días después, cuando tres pilotos no volvieron después de un enfrentamiento con los Fw-190. El 13 de abril, nueve aviones, con Tulasne al frente, fueron atacados por 8 Fw-190. En el violento combate aéreo, tres de los alemanes fueron derribados, pero tres de los Yak cayeron envueltos en llamas y todos sus pilotos (Derville, Poznanski y Bizien) perdieron la vida.
Consciente de la necesidad de recuperar la moral, y para que sus hombres volviesen a entrar en acción tan pronto como fuese posible, Tulasne organizó misiones conjuntas con unidades soviéticas de la Guardia, operaciones de caza libre y misiones de escolta a bombarderos a lo largo del mes de abril. Realizaba tres o más misiones al día, y el 20 de mayo, cuando la unidad se trasladó a Kozielsk, el Normandie tenía ya ocho victorias confirmadas, pero había perdido a otro de sus pilotos que había caído prisionero.
A continuación, la unidad se trasladó a Khationki, donde voló junto al 18° Regimiento de Cazas de la Guardia. El 9 de junio llegaron nueve pilotos de refuerzo, con el Cdte Pierre Pouyade al frente. Dos semanas después el registro de la unidad aumentó cuando Tulasne derribó un Fw190 que representaba su primera acción confirmada. El 5 de julio la unidad recibió un nuevo impulso cuando le fueron entregados los primeros Yak-9, justo a tiempo para la batalla de Kursk el día 10.
La primera salida del Groupe tuvo lugar el 12 de julio, cuando 14 Yak-9 escoltaron dos formaciones de Pe-2 durante una incursión sin incidentes contra las líneas alemanas.
Al día siguiente escoltaron a 10 Il-2 que se dirigían a atacar un puente en Tsin. El objetivo estaba protegido por 24 Me-110, que pronto fueron obligados a formar un círculo defensivo. En la refriega resultante, los franceses Littolf, Durand y Castelain –quien había estado enrolado en la RAF-, derribaron un avión alemán cada uno. El 16 de julio se produjo un intenso combate aéreo en el que cayeron Littolf y Castelain. Por contrapartida Pouyade derribó un Ju-87 y Tulasne un Fw190. Los combates continuaron con un ritmo intenso durante la batalla por Orel y, del 10 al 14 de julio, el regimiento realizó 112 salidas operativas desde su base de Jationki, reclamando 17 victorias frente a la pérdida de 6 pilotos, incluyendo al Cte Tulasne (murió el 17 de julio cuando los 9 Yak-1 que mandaba como escoltas de los Il-2 Shturmovik fueron atacados por una arrolladora fuerza de 30 Fw190). Tulasne fue visto por Última vez perdiendo altura durante el combate y nunca volvió a saberse nada de él. Acababa de recibir la condecoración de la Orden Soviética de la Guerra por la Madre Patria.
El mando pasó a Pouyade, y se agregó el regimiento a la 303 IAD, bajo el mando del veterano de la Guerra Civil Española, de Mongolia y de Manchuria, el Gn Zajarov. El Cte Tulasne fue sustituido por el Cte. Pouyade.
El comienzo de agosto de 1942 trajo cambios importantes al regimiento, que fue trasladado a Smolensk para participar en la batalla para reconquistar Yelnia. Como la nueva base estaba a unos 25 km por detrás del frente, los escuadrones se turnaban para operar en un campo avanzado a sólo 5 km del frente. Durante esta batalla, el personal de tierra francés fue trasladado a Oriente Medio, siendo sustituido por más de 700 hombres de las FAS mandados por el Capt. Agavelian.
El 4 de septiembre, 3 Ju88 se sumaron a la lista de victorias de la unidad y entre quienes lograron las victorias estaba Marcel Lefèvre, quien había conseguido su primera victoria el 2 de mayo de 1942: un Hs126. En noviembre del mismo año ya contaba con 11 victorias. En mayo de 1944, de regreso al frente, sufrió un accidente aéreo en el que quedó gravemente herido con graves quemaduras. Murió el 5 de junio de 1944.
El 22 de septiembre, 11 de los Yak-1 del regimiento sorprendieron a un Gruppe de Ju-87 sin escoltas de caza, derribando rápidamente y sin bajas a 9 de los bombarderos. Sin embargo ese enfrentamiento fue la excepción, ya que durante los combates de Smolensk nueve pilotos franceses perdieron la vida y otros dos resultaron gravemente heridos. En total, la primera campaña del GC Normandie supuso la reclamación de 72 victorias aéreas frente a la pérdida de 23 pilotos.
En octubre de 1943, Pouyade fue enviado al Norte de Africa en busca de nuevos voluntarios. Regresó con 8 nuevos pilotos. El Regimiento Aéreo de Caza Normandie se convirtió poco después de los combates de Smolensk, en un Groupe completo de caza con 4 escuadrones de Yak-9. Durante el invierno anterior, el regimiento había recibido la visita del jefe de la Francia Libre, Gen De Gaulle, y con los nuevos pilotos que llegaron de Oriente Próximo y de Francia (vía España), los cuatro escuadrones componentes del Groupe fueron bautizados como Rouen, Le Havre, Cherbourg y Caen.
El Groupe Normandie fue trasladado al campo de aviación de Tula a lo largo de todo el invierno y la primavera, antes de cambiarlo por una nueva base en Dubrovka, situada entre Smolensk y Vitebsk, a unos 24 km del frente. Con el comienzo de la gran ofensiva soviética del verano –en junio de 1944- el Groupe consiguió sus primeras victorias aéreas de la nueva campaña el 26 de junio de 1944, pero también sufrió sus primeras bajas en la región de Borissov. El 15 de julio, el regimiento fue enviado a posiciones avanzadas a Mikountani, en Lituania, mientras la ofensiva soviética del verano empujaba a los ejércitos alemanes unos 400 km hacia el Oeste.
Durante el traslado a Lituania, los pilotos franceses llevaron a sus mecánicos rusos dentro de los Yak-9, pero se produjo una doble tragedia en la ruta cuando el Tte Maurice de Seynes intentó aterrizar con su caza, con problemas mecánicos, en lugar de saltar en paracaídas, lo que hubiera significado la muerte para su acompañante ruso (quien viajaba tras el asiento del piloto) El caza chocó contra el suelo durante el aterrizaje forzoso y De Seynes y su mecánico Biezolub fueron posteriormente encontrados muertos entre los restos del aparato. La generosa acción de De Seynes se hizo legendaria y ayudó a cimentar aun más los lazos entre los pilotos franceses y sus aliados soviéticos.
En el mes de julio, el Groupe recibió la orden de trasladarse a Alitus, a la orilla del río Niemen, donde recibieron la primera entrega de los Yak-9 mejorados; pronto descubrieron que éstos eran mucho más manejables.
Los combates se intensificaron a partir del 28 de julio, y al Normandie se le encargó la misión de proteger a las tropas que trataban de cruzar el río Niemen. Bajo el fuego de la artillería antiaérea y a los ataques de los cazas enemigos, los pilotos derribaron 2 Fw190 y 1 Ju87, aparato perseguido por Jacques André a través del fuego antiaéreo.
André, había pertenecido a la aviación de Vichy, con la que derribó un Catalina de la RAF frente a las costas de Orán el 18 de mayo de 1942. Se presento voluntario para el Groupe Normandie y logró 10 victorias.
Durante los primeros días de agosto los cuatro escuadrones participaron en intensos combates, siendo su estancia en Alitas doblemente importante para el Groupe ya que, en primer lugar celebraron la liberación de París por parte de la Francia Libre y, en segundo término, recibieron la distinción Niemen por orden directa de Stalin, concedida como respuesta a los esfuerzos de la unidad por cubrir a las tropas terrestres soviéticas que cruzaron el Niemen. El 1 de agosto, las ojivas de las hélices de los Yak-9 fueron pintadas con el emblema tricolor –rojo, blanco y azul. A finales de mes recibieron nuevos aviones: Yak-3
A comienzos de septiembre, el Normandie-Niemen siguió con sus habituales misiones de ataque terrestre, aunque los pilotos descubrieron que ésta era una misión para la que el Yak-3 estaba menos preparado que su antecesor, el Yak-1. Desde mediados de septiembre, las operaciones de ataques terrestres disminuyeron, siendo sustituidas por patrullas de caza libre aunque con poco éxito.
El 16 de octubre, la unidad francesa reclamó 29 aviones de la Luftwaffe derribados y, al final de la semana, durante la cual se habían producido intensos combates tanto en aire como en tierra, al Groupe se la había reconocido el derribo de 92 aparatos en 480 salidas, todo ello sin bajas.
En el período en el que se detuvo la ofensiva terrestre, el 28 de octubre, solo un puñado de Yak-3 servían todavía para volar. Al mes siguiente, el Tte Roland de la Poype se convirtió en el primero de los cuatro pilotos de caza franceses que recibieron la más alta condecoración soviética: la Estrella Dorada de Héroe de la Unión Soviética.
En General De Gaulle realizó una visita de estado a Stalin en Moscú en aquel período, coincidiendo con el traslado del Normandie-Niemen Groupe por parte de las FAS al único campo de aterrizaje avanzado capturado por las fuerzas soviéticas en suelo alemán: Gross Kalweitschen.
El 12 de diciembre de 1944, los veteranos del Groupe obtuvieron permiso para regresar a Francia. En la etapa final de la guerra el Groupe fue mandado por el Cte Delfino.
A principios de 1945 el mal tiempo restringió la mayoría de los vuelos, y solo hasta el 14 de enero el tiempo mejoró. En los días siguientes la unidad derribó 36 aparatos alemanes frente a la pérdida de un piloto. Para ese momento la Unidad estaba operando desde el interior de Prusia Oriental, cerca de Könisberg. El 20 de febrero la unidad se trasladó a Wittemberg. La unidad fue reducida y quedó con tan sólo 24 pilotos encuadrados en dos escuadrillas.
El 27 de marzo el Normandie-Niemen participó en uno de sus últimos combates en el cual se derribaron 3 Fw190 y 2 Me 109. El 7 de abril la unidad se trasladó a Bladiau, donde murió por efecto de un bombardeo artillero el aspirante a oficial Henry, el cual había derribado el día antes un Fw-190, el último derribo del grupo. El 9 de mayo la unidad fue desmovilizada y el 20 de junio, los veteranos con sus Yak-3 aterrizaron en el aeropuerto francés de Le Bourget.
Escuadrilla del Normandie - Niemen
Los ases (victorias confirmadas):
Jacques Andre 10
Yves Carbon 10
Marcel Albert 9
Maurice Bon 9
Georges Lemare 9
Albert Durand 9
Rene Lucien Martin 9
Rene Challe 8
Yves Mourier 8
Jean Louis Tulasne 8
Roland de la Poype 7
Marcel Perrin 7
Marcel Lefevre 7
Albert Littolf 7
Andre Moynet 6
Roger Marchi 6
Louis Coutin 6
Pierre Dechanet 6
Andrien Bernavon 6
Camille Bertrand 6
Louis Delfino 5
Roger Sauvage 5
Leon Cuffaut 5
Joseph Risso 5
Maurice Challe 5
Pierre Lorillon 5
Pierre Bleton 5
