Но не всегда все было гладко. Однажды во время отработки высшего пилотажа в установленной зоне он «сверх плана» выполнил несколько петель на малой высоте. За нарушение правил безопасности полетов ему пришлось отсидеть двое суток на гарнизонной гауптвахте.
В 1938 году Талалихин окончил военную авиационную школу и получил звание младшего лейтенанта. Участвовал в советско-финской войне. Совершил 47 боевых вылетов, сбил четыре финских самолета, за что был награжден орденом Красной Звезды.
В Великую Отечественную войну Талалихин – заместитель командира авиационной эскадрильи 177‑го истребительного авиаполка. В ночь на 7 августа 1941 года на самолете И‑16 он одним из первых произвел таран в ночном воздушном бою, сбив около Москвы бомбардировщик «Хенкель – 111». Вылетев на перехват, на высоте 4500 метров он обнаружил врага и устремился в атаку. От первой же очереди загорелся правый мотор вражеского самолета. Однако фашистский летчик прибавил газу, изменил курс и стал уходить со снижением. Талалихин неотступно преследовал врага и поливал его в упор очередями из своих пулеметов. Противник не сдавался, огрызаясь из всех огневых точек. В этот момент у Виктора кончились патроны. И он решил – надо идти на таран!
Позднее Талалихин вспоминал: «Решив винтом отрубить противнику хвост, я стал вплотную подбираться к нему… Вот нас разделяло уже каких-нибудь 9–10 метров. Я видел бронированное брюхо фашистского самолета. В это время враг дал очередь из крупнокалиберного пулемета. Мне обожгло правую руку. Сразу дал газ и уже не винтом, а всей своей машиной протаранил врага. Послышался треск. Мой „ястребок“ перевернулся вверх колесами. Надо было поскорее выбрасываться с парашютом. Отстегнув ремень, я выбросился. Примерно 800 метров летел затяжным прыжком, а потом я раскрыл парашют».
Вражеский самолет рухнул между подмосковными деревнями Добрыниха и Щеглятьево. Самолет Талалихина упал в лес вблизи деревни Мансурово Домодедовского района, а сам раненый летчик на парашюте спустился в речку Северку.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 8 августа 1941 года В. В. Талалихину было присвоено звание Героя Советского Союза.
«Это большая честь. Мне как-то даже не верится. Ну, что я такого особенного сделал? Не сомневаюсь, что и ты сделал бы то же самое», – писал Виктор своему брату Александру.
После недолгого лечения он вернулся в строй. Однако летать ему оставалось недолго.
Талалихин погиб в воздушном бою около Подольска 27 октября 1941 года. На место гибели Героя – район подмосковной деревни Каменки – вылетели на самолете У‑2 начальник штаба полка и еще несколько командиров. В чащобе леса они нашли остатки самолета Талалихина. Его тело доставили в полк.