6 мая 1942 года на базе ВВС Калининского фронта была сформирована 3-я Воздушная армия.
Командующим армии был назначен генерал-майор авиации Герой Советского Союза М.М. Громов, его заместителем - Герой Советского Союза полковник А.Б. Юмашев, военкомом - бригадный командир Н.П.Бабак, начальником штаба - полковник Н.П. Дагаев.
В состав армии вошли: 212, 264 ШАД, 209, 210, 256 ИАД; 211 ББАД. Соединения и части были вооружены самолетами: ИЛ-2, И-16, ЛаГГ-3, Миг-3, Як-4, Пе-2, Р-5, ПО-2.
Штаб 3 ВА дислоцировался в Кошуево с.в. Калинин. Приказ войскам фронта, о формировании армии, был издан 10.05.42 г., к этому времени командующий доложил о готовности армии выполнять боевое задание.
02. 07.42г. началась оборонительная операция войск Калининского фронта против перешедшей в наступление 9Армии противника в районе г.Белый.
Авиационные части и соединения 3 ВА оказывали постоянную поддержку обороняющимся войскам фронта, уделяя особое внимание уничтожению подходящих резервов. Наиболее активно действовали в этой операции 451 ШАП прибывший в состав 264 ШАД, летчики которого делали по два-три вылета в день, нанося улары по наступающим войскам противника в районе г. Белый. Они уничтожили и повредили 60 танков, 2 бронетранспортёра автомашину противника. Истребителями 3 ВА мужественно отражает налёты авиации противника.
В боях в этой операции особо отличились - командир 451 ШАП Павел Кучма, погибший при выполнении одного из боевых заданий и лётчик Г.Т.Береговой, его ведомый, получивший в этом полку боевое крещение. Ныне он генерал-лейтенант, космонавт, дважды Герой Советского Союза. Отличились в боях, и многие другие летчики штурмовики и истребители, этого требовала создавшаяся наземная и воздушная обстановка.
С 30.07. по 6.09.42 г. войска Калининского и Западного фронтов проводили Ржевско-Сычевскую наступательную операцию с целью - разгрома противостоящей группировки противника и отвлечения части его резервов с южного направления, а также облегчения условий борьбы советских войск на сталинградском и кавказском направлениях. В этой операции воздушная армия принимала активное участие. К началу операции Армия была усилена 285 ближней бомбардировочной авиадивизией; 263 ШАД, в конце августа в составе армии прибыло 930 комсомольский авиаполк ночных бомбардировщиков. В целом к началу операции армия имела в своем составе: бомбардировщиков 104, штурмовиков-116, истребителей - 188, легких ночных бомбардировщиков - 116. всего 574 самолета. Противостоящий ВА, 2 Воздушный флот имел в своем составе -574 самолета, в том числе 350-400 бомбардировщиков и 190-200 истребителей.
Ранним утром 30 июня 1942 г. группы бомбардировщиков 211 и 285 ББАД и штурмовиков 212 и 264 ШАД, в сопровождении истребителей 209, 210 и 265 ИАД, нанесли мощные удары по обороняющимся войскам противника обеспечивая начало наступательной операции двух фронтов. В дальнейшем, в ходе проведения операции 3 ВА содействовала войскам Калининского и 3-его западного фронтов, взаимодействуя с 1-ой ВА Западного фронта.
В ходе наступления противнику был нанесен значительный урон: уничтожено 1128 автомашин, 117 танков, свыше 30 орудий, 4 склада с горючим, 50 складов с боеприпасами, 360 железнодорожных вагонов, 16 - самолётов на аэродромах, большое количество другой техники. Части и соединения 3 ВА во время операции провели 360 воздушных боёв, в них участвовало 1506 наших самолетов и 3183 самолета противника. Сбито 274 немецко-фашистских самолета. Эти данные привел в докладе начальник штаба 3 ВА Н.П. Дагаев на состоявшемся совещании командиров частей и соединений.
В этой операции активное участие принимали: 5 гв. ИАП; 210 гв.ИАД, 212 и 264 ШАД; 211 и 285 ББАД; 209 и 210 ИАД; 1-ый гв. ИАП; 21 ИАП; 209 ИАП присвоено наименование «Ржевский»
Выполняя боевые задания героизм и мужество проявили летчики: капитан И.П. Лавейкин, майор Герой Советского Союза Г.Д. Онуфриенко, гв.л-т Бикмухамедов, который в одном бою одержал две победы – один самолёт сбил другой тарани; к омандир 5 гв. ИАП Герой Советского Союза В.В. Ефремов сбил три вражеских самолёта. Проявляя храбрость в боях лётчики непрерывно учились, Евнедряя всё новое. Первым из таких инициаторов был штурман 1-го гв.ИАП Герой Советского Союза В.А. Зайцев. Имена отважных воздушных бойцов 157 ИАП. Р.С. Шаховцева и И.П. Игнатьева были известны далеко за пределами полка. Бесстрашно и умело действовал экипаж л-та 128 БАП Н.С. Мусниского. Умело сочитал боевую деятельность с политработой комиссар 1-го гв.ИАП А.И. Зотов.
В период с 24.11.42г. по 20.01.43г. войска фронта проводили Великолукскую наступательную операцию в ходе которой предусматривался разгром балийско-оленинской группировки противника; разгром Ржевской группировки взаимодействуя с войсками 1-го западного фронта, а также разгром великолукской группировки и захват г.Великие Луки.
В ходе этой операции была разгромлена группировка противника районе Великие Луки, освобожден город и скованы значительные силы противника которые он не смог использовать на других участках советско-германсяого фронта. В Ржевско-Сычевской наступательной операция -25.11. - 20.12.42г. проводимой одновременно с Великолукской, войска Калининского фронта взаимодействуя с войсками Западного фронта продвинулись на 15 км, а Западного на 5 км и она была приостановлена.
Перед началом операций в 1-ой и 3-ей ВА насчитывалось 575 истребителей, 617 штурмовиков, 300 бомбардировщиков, в ней было придано 5 авиакорпусов РВГК: 1 БА; 1-ый ШАК , 1-ый ИАК. У противника только перед войсками Калининского фронта было 150-170 истребителей, 200-220 бомбардировщиков, 80-90 разведчиков, 40-50 транспортных самолетов. В ходе этих операций и в предшествующий им период 3-я воздушная армия вела активные боевые действия. Только в боях за Великие Луки совершено 1938 самолётовылетов, сброшено 520 тонн бомб, сбито 187 самолетов пр-ка.
В этих операциях наиболее активно действовали – 1-ый ШАК, 292 ШАД; 274 ИАД, 169 ИАП. Особо отличились выполняя боевое задание: группа 292 ШАД под командованием л-та Б.Ф. Шубина; молодые летчики этой дивизии Т. Бегельдинов и л-т М.О. Одинцов; летчики 427 ИАП Г.П. Зуев, который первым в полку удостоен Звания Героя Советского Союза; лётчики 169 ИАП под командованием Героя Советского Союза м-ра В.П. Бабкова; группа 875 ИАП под командированием л-та А.П. Чернобая; заместитель к-ра аэ 169 ИАП л-та П.А. Гражданцова В одном бою сбил один самолёт противника, а второй таранил. Славу корпуса, летчики умножали своими меткими ударами каждодневно. К концу 1942 г. например: капитан И.И. Избинский уничтожил 15 самолётов противника, ст.л-т А.Г. Котов - 14, ст.л-т М.А. Гарам - 12, ст.л-г А.И. Хользунов и В.А.Савельев по 9. Летчики л-т А.П. Шишкин, и л-т Я.Ф. Якубов в одном бою сбили по два самолёта противника, последнему присвоено звание Героя Советского Союза. Отличились в боях м-р Г.П. Прокофьев; к-ны Г.Д. Кудленко, В.А. Кутаев, ст.л-т П.М. Муравёв, В.Я.Хасин, к-р 1-го гв.ИАП майор И.Т. Логвинов.
В ходе Ркевско-Вяземской наступательной операции, войска Западного и Калининского фронтов, проводимой в период 2.03. – 22.03.43, с целью срыва переброски резервов на орловское направление, ликвидирован Ржевско-Вязеиский плацдарм, линия фронта была отодвинута от Москвы на 130-160 км, освобождены города Ржев, Оленино, Гжатск, Вязьма, Белый.
В этой операции Воздушная Армия действовала в основном в том же составе как и в предыдущей Великолукской. Большую помощь оказала войскам фронта 212 и 264 ШАД, 6 гв.ШАП, 256 ИАД, хотя в связи со сложными метеорологическими условиями боевая деятельность авиации была ограничена. В это время велась большая работа по обеспечению партизан в которой активно участвовал 930 комсомольский авиаполк ночних бомбардировщиков и другие полки "малой" авиации, одновременно проводилась интенсивная учеба авиаторов.
Особо отличились в этой операции: летчики 6 гв. ШАП лейтенант Чувин; группа 686 ШАП под командированием зам.к-ра аэ К.Х.Аграба; 2-го ОАП ГВФГТ. Клуссон, майор Д.А. Кошин, ст. лейтенант Болойван, техник-лейтенант А.И. Груглов.
В марте-мае 1943г. все корпуса РВГК вышли из состава Воздушной Армии, 26 мая 1943 г. генерал-лейтенант авиация М.М. Громов назначен командующим 1 ВА, а вместо него командующим 3 ВА назначен его заместитель генерал-майор авиации Н.Ф. Папивин.
С 13.08. по 19.09. 1943г. войска Калининского фронта проводили Духовсщинскую наступательную операцию в ходе которой овладели важным опорным пунктом обороны пр-ка на пути к Смоленску-Духовщиной.
К началу операции в армии насчитывалось 206 самолётов, из них: истребителей – 76, бомбардировщиков ЗЗ, штурмовиков - 83, разведчиков и корректировщиков -13. Армия пополнилась двумя авиадивизиями 314-ой НБАД к-р полковник А.С.Плахов и 240 ИАД командир полковник Г.В.Зимин. Боевая деятельность ВА с Дкховщинской операции характеризуется напряжёнными воздушными боями. В этих боях особо отличалась 240 ИАД и ее командир Г.В. Зимин, лично участвующий в боях которому присвоено звание Героя Советского Союза. За четыре дня летчики дивизии сбили 123 самолета противника.
В период Духовщинской операции и в период предшедствующей ей активно действовали: 240 и 259 ИАД, 314 НБАД; 21-ый ИАП, 133 гв.ИАП.; 6-ой гв.ШАП, 399 опс - и другие части.
Наиболее эффективно выполняли боевые задания летчики 21 ИАП мл. лейтенант С.П.Пушков, группа истребителей того же полка ведома командиром АЭ И.Т. Борисовым, которая встретила группу в составе около 100 самолётов смело вступила с ней в бой, лётчики группы сбили 9-ть самолётов противника; командир АЭ ст.л-т Е.В. Кочинов, Н.М. Бригадин, мл. л-т М.И. Сидельников; его к-р полка полковник И.М. Нестоянов; м-о К.М. Разоренов. Храбро сражался и погиб штурман 133 ШАП м-р А.Г. Берко; героически погиб к-р АЭ этого полка Н.В. Тихонов которому посмертно присвоено звание Героя Советского Союза и он навечно зачислен в списки 133 гв. ИАП. Экипаж капитана 11-го ОРАП, Т.А. Савича в боях за Духовщину особенно отличились летчики 240 ИАД проводившие по 2-3 воздушных боя в день, летчики 11-го ОРАП, командиру звена этого полка капитану Н.Е. Санохину присвоено звание Героя Советского Союза.
В итоге проведенной в период с 15.09. по 2.10.43 г. войсками Калининского и Западного фронтов Смоленской наступательной операции, освобождена территория Смоленской области, войска вышли на подступы к Витебску, Орше и Могилеву и создали условия для полного освобождения Белоруссии.
В боях в ходе проведения Смоленской наступательной операции наиболее активно действовали: 6 гв.ШАП, 240 ИАД, летчики которой в ходе операции провели 71 воздушной бой и сбили 153 самолета противника, 259 ИАД летчики которой метко разили врага; 314 ИБАД.
Особо отличились в этой Операции: к-р АЭ 761 ИАП ст.л-т И.И. Овсянников повторивший подвиг Н. Гастелло, л-т 6 гв.ШАП И.Ф. Павлов, летчики этого полка Детинин, Афанасьев, братья Смирновы уничтожили бронепоезд противника; экипаж 314 НБАД в составе лейтенанта Е.Трофимова и л-та Л. Неуймана и другие.
В период с 6.10. по 10.10.43г. в проводимой войсками Калининского фронта Невельской наступагельной операции, с целью уничтожения Невельской группировки противника. Эта группировка противника была уничтожена, а г.Невель освобожден. В боях за Невель летчики 211 ШАД, 723 ШАП, 240 ИАД наносили непрерывные удары по противнику, прикрывали наступавшие войска и штурмовиков, отразили налёты авиации противника. 211 ШАД произвела 400 самолётовылетов нанеся противнику большой урон в боевой и специальной технике и живой силе, 240 ИАД произвела 1450 самолетовылетов сбив 94 фашистских самолета, 211 ШАД и 240 ИАД присвоено наименование "Невельской". В разгроме Невельской группировки кроме того принимали участие 308 ШАД ,314 НБАД, летчики которой в октябре 1943г. произвели 1174 боевых вылета, сбросили на противника190 тонн авиабомб. Калининский фронт переименован в 1-й Прибалтийский.
Этой операцией закончились боевые действия войск фронта и 3 Воздушной Армии на подступах к Белоруссии.
