Личный состав эскадрильи состоял из 72 французских добровольцев (14 лётчиков и 58 авиамехаников) и 17 советских авиамехаников. Эскадрилья была укомплектована истребителями Як-1, позднее Як-9 и Як-3. 22 марта 1943 года после освоения личным составом боевой техники эскадрилья была направлена на Западный фронт, где была включена в состав 303-й истребительной авиадивизии 1-й воздушной армии.

5 апреля 1943 года эскадрилья приступила к боевым действиям. Эскадрилья приняла и герб провинции Нормандия — щит красного цвета с двумя золотистыми львами. Впоследствии, она была пополнена и 5 июля 1943 года преобразована в полк «Нормандия», в состав которого входили уже три эскадрильи, носившие названия трёх главных нормандских городов: «Руан», «Гавр» и «Шербур».

Полк принимал участие в Курской битве в 1943 году, Белорусской операции в 1944 году, в боях по разгрому немецких войск в Восточной Пруссии в 1945 году.
28 ноября 1944 года, за боевые заслуги и проявленное мужество во время воздушных сражений в период боёв по освобождению Литвы и при форсировании реки Неман, приказом Верховного Главнокомандующего советскими Вооружёнными Силами И. В. Сталина полку было присвоено почётное наименование «Неманский», и с тех пор он стал называться полком «Нормандия — Неман».

За время боевых действий на советско-германском фронте Второй мировой войны лётчики полка совершили 5240 боевых вылетов, провели около 900 воздушных боёв, одержали 273 подтверждённых победы, 36 неподтверждённых, и повредили более 80 немецких самолётов. Потери за время ведения боевых действий составили 42 лётчика. Всего за время ведения боевых действий через эскадрилью прошло 96 человек боевого личного состава