13 сентября 1944 года из резерва Ставки ВГК в 5-ю воздушную армию была передана 6-я гвардейская истребительная авиационная Донская дивизия (командир полковник И. И. Гейбо), имевшая 126 самолетов. Это соединение было сформировано в июне 1942 года на базе авиагруппы ВВС Юго-Западного направления и получило наименование 268-й истребительной авиационной дивизии. В ходе напряженных воздушных боев с превосходящими силами авиации противника летчики дивизии показали высокое мастерство, отвагу и мужество, уничтожили 229 самолетов противника. За успешное выполнение боевых задач и проявленные личным составом героизм и отвагу 18 марта 1943 года дивизия была преобразована в 6-ю гвардейскую, а 4 мая 1943 года удостоена почетного наименования Донской. В апреле 1944 года после трудных боев в Крыму дивизия была награждена орденом Красного Знамени.
В рядах дивизии сражались известные летчики А. М. Решетов, Ф. Н. Морозов, И. К. Нестеров, В. Н. Люсин, удостоенные звания Героя Советского Союза. Ее командир Иосиф Инанович Гейбо был умелым организатором воздушного боя и мастером смелых тактических маневров. Первый фронтовой экзамен он держал еще на реке Халхин-Гол, где совершил более 30 боевых вылетов. В воздушных схватках сбил три вражеских самолета, был награжден орденом Красного Знамени. Второе испытание на боевую зрелость старший лейтенант Гейбо выдержал в небе Финляндии. За успешное выполнение боевых заданий командования и проявленные при этом стойкость, храбрость и отвагу Гейбо был награжден вторым орденом Красного Знамени. Он и во время Великой Отечественной войны среди первых поднялся в небо и уже на двадцатой минуте войны записал на свой боевой счет первый сбитый самолет агрессора. На груди отважного летчика появился третий орден Красного Знамени. Гейбо принимал участие в боях под Ленинградом, в Сталинградской битве, в освобождении Крыма, командовал 20-м авиаполком, а затем 6-й гвардейской авиадивизией.
В конце сентября из 5-й воздушной армии но приказу Ставки в 17-ю воздушную армию 3-го Украинского фронта убыла 10-я гвардейская штурмовая авиационная дивизия генерала А. Н. Витрука.
Новое наступление на южном фланге советско-германского фронта имело существенные особенности. Хотя оно готовилось в ходе предшествующих операций в обстановке непрекращающихся боевых действий, воздушная армия сумела в короткий срок пополнить личный состав частей и соединений. Полки и дивизии были перебазированы на аэродромы ближе к линии фронта.
Сложнее обстояли дела с материально-техническим обеспечением. Главная помеха заключалась в том, что доставлять боеприпасы в части и соединения приходилось от границы только на автомашинах. Колея румынских железнодорожных линий была несколько уже советской и не годилась для нашего подвижного состава. Цистерны с горючим, вагоны с боеприпасами и другими материалами доходили лишь до приграничных станций. Автотранспорт и стал основным средством доставки, а автомашин не хватало. Автотранспортные подразделения работали на пределе возможного. Политотдел армии, политорганы районов авиационного базирования направили в автотранспортные подразделения полковника М. Л. Короткевича, подполковников П. И. Строкопытова, Д. С. Шеина, майоров В. Г. Клещенко, И. А. Куранова, А. В. Пчелина, А. Я. Шаронова, которым было поручено не просто усилить политическую работу среди водителей, а словом, делом и личным примером мобилизовать воинов на выполнение нелегких заданий. Сутками не отдыхали водители и их командиры, сутками вместе с ними не смыкали глаз политработники. Наиболее напряженно трудились солдаты, сержанты и офицеры 111-го и 142-го автотранспортных батальонов, которыми командовали майоры А. Д. Нушикян и П. П. Попов. Отличились при этом командир автотранспортного взвода лейтенант В. Е. Дубенко, а также ефрейтор А. Шереметьев, перевезший 123 т горючего, рядовой Г. Антонов, который преодолел на своей: машине без аварий более 10 тыс. км и доставил на аэродромы 197 т бензина. Героическим трудом водительского состава удалось создать в авиационных дивизиях и полках необходимый для наступления запас авиабомб, снарядов, горючего и смазочных материалов.
Важной особенностью было то, что авиаторам предстояло действовать над территорией трех стран. Поэтому партийно- политическая работа в подготовительный период была направлена на дальнейшее разъяснение исторической освободительной миссии Советских Вооруженных Сил, мобилизацию воинов на успешное выполнение боевых задач. Командиры и политработники, партийные и комсомольские активисты нацеливали личный состав на повышение боевой активности и бдительности, на укрепление дружбы с трудящимися освобожденных стран.
Отработка вопросов взаимодействия авиации со штабами общевойсковых объединений и соединений была закончена в течение двух дней. За это же время боевые задачи были тщательно изучены командирами полков, эскадрилий и летным составом, а затем в частях был проведен на картах розыгрыш предстоящих боевых действий. Истребительные дивизии были закреплены за штурмовыми и бомбардировочными соединениями на весь период операции. Авиадивизии и полки, взаимодействующие между собой, базировались, как правило, на одних или близко расположенных аэродромах. На передовых аэродромах находилась лишь часть авиации, необходимая для каждодневных действий. Основные силы воздушной армии располагались на тыловых аэродромах. 5-й штурмовой авиакорпус генерала Н. П. Каманина, базировавшийся на аэроузлах Бакэу, Роман и Галбений, должен был поддерживать соединения 6-й гвардейской танковой армии на пределе радиуса полета, полки 218-й бомбардировочном авиадивизии базировались на аэродроме Текучи.
По указанию Станки от 3 октября 1944 года командование 2-го Украинского фронта без оперативной паузы приступило к подготовке Дебреценской операции. Исходя из общего замысла, командующий фронтом решил нанести главный удар по противнику в направлении на Дебрецен. Нанесение вспомогательных ударов планировалось на правом крыле фронта, где предстояло овладеть населенными пунктами Клуж, Сату-Маре и Карей. На левом крыле предусматривалось разгромить противника на левом берегу реки Тиса.
Дебреценская наступательная операция началась утром 6 октября 1944 года. После короткой артиллерийской и авиационной подготовки ударная группировка 2-го Украинского фронта перешла в наступление на главном направлении.
В соответствии с планом операции авиация 5-й воздушной армии в течение дня эшелонированными ударами групп самолетов 2-го штурмового авиакорпуса содействовала войскам 53-й армии и конно-механизированной группы генерал-лейтенанта И. А. Плиева в прорыве обороны противника на рубеже Дыола, Кетедьхаза, Кунагота, Орошхаза и развитию успеха на главном направлении, уничтожала живую силу и боевую технику врага в районе Чорваш, Тотксилош, Бекеш, Гадараш, вела разведку вражеских войск перед фронтом 53-й армии.
Истребительная авиация непрерывным патрулированием, со сменой патрулей в воздухе и наращиванием сил над полем боя, прикрывала боевые порядки частей и соединений 53-й армии и группы генерала Плиева в районе Дыола, Сокодор, Бекешчаба. Истребители вели также разведку передвижения войск и железнодорожного транспорта противника и его аэродромов в районе Бекешчаба, Мезетур, Сарваш, Сегед, Клуж, Кикинда. Методом дежурства на земле истребительная авиация прикрывала наши наземные войска в районе Турда и свой аэроузел.
Противник оказывал упорное сопротивление в районе Бекешчаба, Бекеш, Мезе-Берень, Орошхаза. Более ста штурмовиков нанесли небольшими группами бомбоштурмовые удары по скоплениям живой силы, артиллерийским батареям и танкам в опорных пунктах и помогли наземным войскам к вечеру занять эти города и железнодорожные станции. Боевые итоги дня показали, что летчики-штурмовики научились работать с большим напряжением.
Возросшее мастерство, самоотверженность и выносливость показали экипажи 1-й эскадрильи 188-го гвардейского штурмового авиаполка под командованием гвардии капитана В. С. Палагина. Его восьмерка успешно бомбила и штурмовала оборонявшегося противника, затем летчики эскадрильи нанесли точный бомбоштурмовой удар по вражеской автоколонне, содействуя наземным войскам в преследовании противника. За день штурмовики выполнили по четыре боевых вылета, нанеся большой урон гитлеровцам.