Командиром 587-го полка, который вначале начал осваивать легкий бомбардировщик Су-2, а потом стал воевать на скоростном пикирующем бомбардировщике Пе-2, стала Марина Михайловна Раскова. Комиссаром полка — батальонный комиссар Лина Яковлевна Елисеева, начальником штаба — капитан Милица Александровна Казаринова, сестра майора Тамары Александровны Казариновой. Начал боевую работу полк в декабре 1942 года на Сталинградском фронте. В экипаже летчицей и штурманом были женщины, а стрелками-радистами, чтобы не задерживать вступление полка в боевую работу, назначались мужчины, в основном из военной школы младших специалистов.
После гибели М. Расковой в январе 1943 года командиром полка был назначен майор Валентин Васильевич Марков.
Полк участвовал в уничтожении оборонительных сооружений противника на Кубани, Смоленщине, в Орловско-Курской битве. В мае 1943 года полку было присвоено собственное наименование — имени Героя Советского Союза Марины Расковой, а в сентябре 1943 года полк был преобразован в 125-й гвардейский бомбардировочный авиаполк. В 1944 году полк стал Борисовским за успешное содействие наземным войскам при освобождении города Борисова.
За образцовое выполнение заданий командования при овладении городом Инстербургом и городом-крепостью Пиллау полк был награжден орденами Суворова и Кутузова 3-й степени.
За период Великой Отечественной войны полк совершил 1134 боевых вылета и сбросил на врага 980 тонн бомб.
Весь состав полка был награжден боевыми орденами и медалями, а 6 летчиц и штурманов были удостоены звания Героя Советского Союза: Галина Джунковская, Антонина Зубкова, Клавдия Фомичева, Мария Долина, Надежда Федутенко, а Валентина Кравченко (Савицкая) стала в 1995 году Героем России.
В 588-й полк командиром была назначена летчица ГВФ — Евдокия Давыдовна Бершанская, комиссаром полка — батальонный комиссар Евдокия Яковлевна Рачкевич. Летчики полка ночников набирались из аэроклубов. Полк был вооружен самолетами У-2. Летчиками, штурманами, механиками, вооруженцами были только женщины. Полк начал свой боевой путь в Сальских степях и дошел до Восточной Германии. Участвовал в оборонительных и наступательных сражениях на Северном Кавказе на реке Терек, на Кубани, под Новороссийском, принимал участие в освобождении Севастополя и Крыма, Белоруссии, Варшавы, Гдыни, Гданьска.
За успешные боевые действия в прорыве оборонительной полосы «Голубой линии» на Таманском полуострове полку в 1943 году было присвоено звание 46-го гвардейского и Таманского.
Всего за Отечественную войну полк совершил 24 тысяч боевых вылетов, сбросил более 3 тысяч тонн бомб на врага.
За отвагу и героизм, проявленные в боях с фашистскими захватчиками, полк был награжден орденами Красного Знамени, Суворова 3-й степени. Весь личный состав был награжден боевыми орденами и медалями. А 23 женщины были удостоены звания Героя Советского Союза: Раиса Аронова, Вера Белик, Руфина Гашева, Полина Гельман, Евгения Жигуленко, Наталья Меклин, Лариса Литвинова, Татьяна Макарова, Дина Никулина, Евдокия Носаль, Зоя Парфенова, Евдокия Пасько, Надежда Попова, Нина Распопова, Евгения Руднева, Екатерина Рябова, Ольга Санфирова, Ирина Себрова, Мария Смирнова, Марта Сыртланова, Нина Ульяненко, Антонина Худякова, Марина Чечнева, и двум было присвоено звание Героя России: Александре Акимовой и Татьяне Сумароковой.
Многие женщины-летчицы воевали в мужских полках. Так, летчица Екатерина Ивановна Зеленко летала на самолете Су-2. Она совершила 40 боевых вылетов. В сентябре 1941 года, сражаясь с семью истребителями противника, сбила одного из них тараном и сама погибла. В 1990 году Е. И. Зеленко было присвоено звание Героя Советского Союза. Ее именем названа одна из малых планет.
На самолете-штурмовике Ил-2 во время Великой Отечественной войны воевали 4 девушки: Тамара Константинова — Герой Советского Союза, Анна Тимофеева-Егорова — Герой Советского Союза, Мария Толстова — награждена орденами и медалями, Лидия Шулайкина — Герой России.
Закончилась Великая Отечественная война, и многие женщины — участницы боевых действий продолжали летать в мирном небе. Так, летчица 46-го гвардейского авиаполка — Герой Советского Союза Марина Чечнева уже в сентябре 1949 года установила мировой рекорд скорости на самолете Як-18 и получила звание заслуженного мастера спорта.
Летчица 586-го истребительного полка Агния Полянцева вернулась на испытательную работу на завод, где испытывала новые самолеты А. С. Яковлева.