В воспоминаниях М.В. Левина, заместителя командира эскадрильи 1-го гвардейского бомбардировочного полка дальнего действия, сохранился такой эпизод: «Один из полетов в тыл к немцам едва не стал для меня последним. Ночью 21 сентября 1944 года наш экипаж выполнял задание по доставке спецгруппы на территорию Польши в предгорья Карпат. Парашютистов мы должны были выбросить по сигналам с земли, но разложенные особым образом костры обнаружили не сразу. Пока искали их, пришлось покружить над районом, и у меня возникло какое-то неприятное предчувствие, что немцы засекли нас. Группу мы успешно выбросили, легли на обратный курс. Казалось, пронесло, и вдруг, когда до линии фронта оставалось всего 7 километров, наш Ли-2 сзади атаковала пара «сто десятых». В темноте они подошли незаметно, и первый истребитель сразу поджег наш самолет. Второй должен был добить, но мои ребята его уже заметили, я успел дернуть на себя штурвал, и трассы прошли ниже. Попади он – вряд ли нам удалось бы выбраться из машины, ведь вооружение у «мессера» было очень мощным.
Линию фронта перетянуть удалось. Самолет горел, и оставалось только прыгать. А надо сказать, что выбраться из Ли-2 не просто. Покинуть его можно было только через находившиеся в конце грузовой кабины двери, да к тому же мы сидели на своих рабочих местах без парашютов, так как чашек под них в креслах не имелось. Так вот пока экипаж прыгал, я держал самолет, а пожар разгорался все сильнее. И тут, можно сказать, штурман В.И. Панфилов жизнь мне спас – принес из грузовой кабины парашют, пока пламя его не сожгло. Добрались мы до дверей, а из подпола уже огонь пробивает. Вижу, стрелок Гордовенко ползет из хвостового отсека, тяжело раненный в живот. Пришлось его сначала вытолкнуть, а уж потом сами со штурманом выпрыгнули. И очень вовремя! Ли-2 еще немного поурчал над нами, а потом взорвался»
.В мае 1945-го именно Ли-2 составлял основу советской авиации дальнего действия: в составе 18-й воздушной армии насчитывалось 593 таких самолета. И именно Ли-2 символически поставил «финальную точку» в Великой Отечественной, доставив в Москву из Берлина акт о капитуляции Германии, а затем Знамя Победы. Принимали участие эти самолеты и в советско-японской войне 1945 года, но там они были задействованы только на транспортных перевозках. В частях военно-транспортной и десантной авиации Ли-2 доминировали до 1949 года, после чего их начали вытеснять Ил-12 и Ил-14, а потом и Ан-8; но некоторые части использовали Ли-2 вплоть до начала 1960-х.
На пассажирские линии самолеты начали возвращаться уже в ходе войны, а после 1945 года произошли массовое списание Ли-2 из рядов ВВС и передача их «Аэрофлоту». На 1947 год в аэропорту Внуково базировались 75 самолетов, работавших на внутренних линиях, и 45 – на международных. В зависимости от планировки салона они перевозили от 15 до 24 пассажиров. В качестве пассажирского лайнера Ли-2 зарекомендовал себя наилучшим образом, и долгое время его не могли полностью заменить даже новые пассажирские самолеты Ил-12 и Ил-14. Лишь в 1957-м последние Ли-2 ушли с международных линий, а регулярная эксплуатация их была прекращена в 1962 году.