Войскам двух фронтов и Черноморскому флоту была поставлена задача разгромить противостоящую группировку, ликвидировать ясско-кишиневский плацдарм, выйти в центральные районы Румынии и тем самым вывести ее из войны.
В соответствии с решениями командующих фронтами авиация получила следующие задачи: удерживая господство в воздухе, содействовать сухопутным войскам в период прорыва тактической зоны обороны и при развитии наступления в оперативной глубине; воспретить подход резервов и дезорганизовать планомерный отход немецких войск; вести воздушную разведку.
Командование 5-й воздушной армии (командующий генерал С. К. Горюнов, заместитель по политчасти генерал В. И. Алексеев, начальник штаба генерал Н. Г. Селезень) решило основные силы авиации применить для поддержки 27-й, 52-й общевойсковых и 6-й танковой армий, борьбу с авиацией противника в воздухе вести силами 3-го гвардейского истребительного авиационного корпуса, а на сопровождение штурмовиков и бомбардировщиков выделить 279-ю истребительную авиационную дивизию и один истребительный авиационный полк. Авиационная подготовка не планировалась, и действия авиации предусматривались с момента перехода сухопутных войск в атаку. План боевых действий воздушной армии был составлен на первые три дня операции, согласно которому намечалось совершить более 4 тыс. самолето-вылетов.
Решением командования 17-й воздушной армии (командующий генерал В. А. Судец, заместитель по политчасти генерал В. Н. Толмачев, начальник штаба генерал Н. М. Корсаков) предусматривалось основными силами авиации поддерживать 37-ю и 46-ю армии в период прорыва обороны противника на направлении главного удара фронта. В дальнейшем, с вводом в сражение 4-го и 7-го механизированных корпусов, обеспечить их прикрытие и поддержку истребительной и штурмовой авиацией. Всего на первые три дня планировалось 7980 самолето-вылетов.
В подготовительный период воздушная разведка вскрыла оборонительные сооружения противника и вероятные маршруты движения танковых соединений в глубине его обороны. Воздушные разведчики 5-й и 17-й воздушных армий сфотографировали 104 913 кв. км площади. В результате воздушного фотографирования были подготовлены, размножены фотопланшеты и разосланы командирам танковых частей и подразделений. Полученные от авиации разведданные позволили командованию фронтов и армий довольно точно оценить создавшуюся перед операцией обстановку и принять правильное решение.
Части и подразделения авиационного тыла построили новые аэродромы в небольшом удалении от линии фронта, реконструировали взлетно-посадочные полосы многих аэродромов и подготовили на них укрытия для самолетов. К началу операции в границах двух фронтов имелось более 200 аэродромов, из них эксплуатировалось только 40%, а остальные использовались как ложные и аэродромы маневра.
В работе политических органов и партийных организаций обращалось внимание воинов на то, что румынский народ, так же как и многие народы Европы, попавшие под иго фашизма, не виновен в развязке войны и поэтому необходимо делать различие между немецко-фашистскими и румынскими войсками. Тем более что в составе 2-го Украинского фронта уже имелась сформированная из военнопленных румынских солдат дивизия имени Тудора Владимиреску.
* * *
Ясско-Кишиневская операция началась утром 20 августа. Войска 2-го Украинского фронта при поддержке авиации 5-й воздушной армии после артиллерийской подготовки перешли в наступление. 200 штурмовиков полковыми группами при сопровождении истребителей атаковали огневые средства и войска противника, оборонявшиеся в полосе наступления 27-й и 52-й армий и по дорогам Тыргу - Фрумос - Роман - Яссы. В это же время бомбардировочная авиация группами по 27 самолетов при сопровождении истребителей бомбардировала опорные пункты в районе Ясс и резервы в Васлуе, задерживая их подход к полю боя.
Немецкие и румынские войска были деморализованы мощными ударами нашей авиации и артиллерии. В 12 часов воздушной разведкой было установлено начало отхода вражеских войск с оборонительных позиций. Войска фронта при поддержке авиации прорвали тактическую зону обороны противника и создали условия для ввода в сражение соединений 6-й танковой армии и 18-го танкового корпуса.
В соответствии с планом на 3-м Украинском фронте до перехода войск в наступление силами 198 самолетов 17-й воздушной армии была проведена совместно с артиллерийской и авиационная подготовка атаки. Экипажи штурмовиков группами 12 - 24 самолета при сопровождении истребителей с высоты 400 - 600 м в полосе наступления 37-й и 57-й армий атаковывали артиллерию и минометы на огневых позициях, уничтожали танки, разрушали узлы связи и штабы частей противника. Многие командные и наблюдательные пункты частей и соединений и узлы связи были выведены из строя, а их личный состав уничтожен. Мощные удары авиации обеспечили нашим войскам успешный прорыв оборонительных позиций на всю тактическую глубину.
Одновременно экипажи бомбардировщиков активно действовали по коммуникациям, крупным железнодорожным станциям, резервам, проявляя при этом образцы мужества и героизма. Звено под командованием офицера Е. А. Мясникова, несмотря на сильный огонь зенитной артиллерии противника, нанесло меткий удар по железнодорожной станции Кайнари и на продолжительное время вывело ее из строя. В момент атаки над целью самолет Мясникова был подбит зенитными снарядами, правый двигатель выведен из строя и тяжело ранен штурман экипажа. Отважный командир выполнил боевое задание, с большим искусством и напряжением сил привел поврежденный бомбардировщик на свой аэродром.
Во второй половине дня 20 августа основные усилия авиации обеих воздушных армий направлялись на прикрытие и поддержку танковых соединений при вводе их в сражение. При этом соединения штурмовой авиации нанесли несколько сосредоточенных ударов по артиллерии и танкам противника на участке наступления частей 6-й танковой армии 2-го Украинского фронта, а в районе Тыргу-Фрумос, Войнешти небольшими группами уничтожали подходящие резервы. На других участках фронта соединения 5-й воздушной армии наносили удары по войскам противника, содействуя 27-й и 52-й армиям в преодолении оборонительных рубежей.