С началом Великой Отечественной войны экипажи дальнебомбардировочных частей уже в полдень 22 июня 1941 года вступили в боевые действия по уничтожению скопления немецко-фашистских войск в районах Сувалки и Прасныш.

23 июня совместно с морскими летчиками они бомбили объекты глубокого тыла в Данциге, Кенигсберге, Варшаве, Кракове, Бухаресте, а в ночь с 10 на 11 августа 1941 нанесли удар по Берлину.

5 марта 1942 года Постановлением ГКО дальнебомбардировочная авиация была преобразована в авиацию дальнего действия (АДД) с непосредственным подчинением Ставке ВГК.

К маю 1944 года в составе АДД было 8 авиакорпусов, 22 дивизии, 66 полков. В нее также входили воздушно – десантные части и основные силы ГВФ.

В декабре 1944 года АДД была переформирована в 18-ю воздушную армию и подчинена командованию ВВС с сохранением своего назначения как средства ВГК.  

Дальняя авиация внесла огромный вклад в достижении победы над врагом. Она принимала участие во всех крупных операциях Красной Армии, выполняла специальные задачи. За годы войны экипажи дальних бомбардировщиков совершили около 220 тысяч боевых вылетов, сбросили на войска и объекты противника 2 млн. 276 тысяч бомб различного калибра.

За боевые заслуги 4 авиакорпуса, 12 дивизий, 43 полка дальнего действия были преобразованы в гвардейские, 7 дивизий и 38 полков награждены орденами, 8 корпусов, 20 дивизий и 48 авиаполков получили почетные наименования. Около 25 тысяч авиаторов Дальней авиации удостоены государственных наград, 269 стали Героями Советского Союза, 6 человек удостоились этого звания дважды.