Переучивание на Ил-2 производилось интенсивно в течение месяца. В середине сентября полк был реорганизован: на базе пяти эскадрилий были сформированы три полка двухэскадрильного состава. Один из них сохранил прежний номер и стал именоваться 103-й шап. Два других: 504 шап и 565 шап.
23.09.41 г. с несколькими промежуточными посадками 103 шап из Воронежа перелетел на передовой аэродром Ротендорф (в районе центра Крымского полуострова). С этого момента до 15.12.41 г. действовал в составе ВВС 51 -й армии. Несмотря на усталость после длительного перелета и отсутствие техсостава, который следовал наземным транспортом, в этот же вечер был совершен первый боевой вылет на Ил-2.
03.10.41 г. перелетел на аэродром Новоцарицыно и выполнял прежнюю задачу: поддерживал войска 51-й Отдельной армии, которые продолжали держать оборону на Перекопском перешейке.
В ночь на 31.10.41 г. возникла прямая угроза захвата противником аэродрома Новоцарицыно, и на рассвете полк начал перебазирование на аэродром Семь Колодезей (Керченский полуостров). Оставшиеся в полку исправные четыре Ил-2, каждый с двумя техниками в гондолах, перелетели на новое место. Неисправные самолеты сожгли, а весь личный состав эвакуировался на автомашинах и пешком.
Три дня четверо летчиков во главе с командиром полка готовили машины вместе с перелетевшими техниками и выполняли задания без сопровождения истребителей На четвертый день три оставшихся самолета перелетели в станицу Абинскую на Кубани. Наземный состав полка добирался к новому месту вместе с отступавшими частями 51 -й армии. Когда весь полк собрался в Абинской, поступил приказ сдать оставшиеся самолеты другой части и отправиться в тыл на переформирование.
После переформирования и пополнения 01.05.42 г. полк перелетел на аэродром Абинская. Здесь самолеты были приведены в полную готовность, а 5—6 мая полк перебазировался на аэродром Багерово, где вошел в состав 15 уаг. Летчики полка вели тяжелые бои по сдерживанию наступления противника на Керченском полуострове. К вечеру 14 мая, когда противник подошел к аэродрому полка Багерово, в части оставалось 4 исправных Ил-2, на которых перелетели в Абинскую по четыре летчика и механика. Остальной личный состав самостоятельно перебирался через Керченский пролив.
Получив недостающие самолеты, полк перелетел на аэродром Староминская и вошел в оперативное подчинение 236 иад. Перед летчиками была поставлена задача: прикрывать южное побережье Таганрогского залива от возможной высадки десанта. С 25.05.42 г. начались боевые вылеты над Таганрогским заливом.
12.07.42 г. летчики полка, взяв по одному технику, перелетели на полевой аэродром вблизи Ворошиловграда и сразу же включились в напряженную боевую работу по отражению немецкого наступления на Донбассе.
16.07.42 г. полк перелетел в Новочеркасск. Отсюда полк разрушал переправы через реку Северский Донец и наносил удары по войскам противника на левом берегу реки. В течение короткого времени вместе с отходящими войсками полк вынужден был часто менять аэродромы, приближаясь к району Грозный — Орджоникидзе. При этом активная боевая работа не прекращалась. Количество самолетов быстро уменьшалось. В середине августа полк располагал 2—3 исправными машинами. Летчики летали по очереди.
23.08.42 г. полк остался без исправных самолетов и спустя некоторое время отправлен в тыл на кратковременный отдых и пополнение летчиками и самолетами.
05.11.42 г. прибыл на площадку Исти-Су (в районе Грозного) и вошел в состав 230 шад (в составе которой прошел до конца войны). Из-за осенней распутицы боевой работы не вел. Лишь 29.11.42 г. перелетел на оперативный аэродром и начал боевые вылеты.
С середины декабря действовал с аэродрома Нестеровская, а с
08.01.43 г. — с аэродрома Солдатская. В связи с быстрым отступлением немецких войск с Кавказа полк часто менял аэродромы. В феврале 1943 г. базировался на аэродроме Моздок, когда поступил приказ: имеющиеся самолеты сдать 7 гшап, а летному и техническому составу выехать в тыл за получением на новых машин.
В начале апреля 1943 г. после укомплектования летчиками и новыми двухместными Ил-2 перелетел на аэродром Тихорецк и начал боевую работу на Кубани.