Уже 4 августа группа самолетов полка прибыла на остров Сааремаа и экипажи стали готовиться к налетам на Берлин. Следует отметить, что остров на тот момент находился почти в тылу нацистских войск, кроме того, его аэродром Кагул был рассчитан на базирование истребителей и имел 1300-метровую земляную взлетно-посадочную полосу, чего было явно недостаточно для тяжелых бомбардировщиков ДБ-3Ф. Но выбирать не приходилось, поэтому ставку сделали на мастерство экипажей, которое в действительности требовалось немалое: летчикам предстояло взлетать с короткой земляной полосы, имея на внешней подвеске почти по тонне бомб. Любая, даже незначительная ошибка могла обернуться неминуемой гибелью самолета и экипажа. Вечером 6 августа перед экипажами первой группы бомбардировщиков была поставлена боевая задача. Вести группу должен был командир полка. Сегодня трудно представить, какое воодушевление испытывали те, кому поручили нанесение первого удара. Боевой приказ группа встретила криками «ура», что было не положено по уставу, и все поклялись любой ценой задачу выполнить. Свою клятву боевые экипажи сдержали.
Маршрут был чрезвычайно сложен и для самолетов. Требовалось лететь над морем, далее с поворотом на юг — над Германией до Штеттина, а от него уже на Берлин. Длина маршрута только в одну сторону составляла около 900 километров. До Берлина долететь удалось не всем. К столице рейха добрались пять самолетов, остальные отбомбились по Штеттину, служившему морским портом, где их также никто не ждал. Берлин предстал перед советскими летчиками в море огней, были видны машины и трамваи, составы на вокзалах, самолеты на аэродромах. На центр города неожиданно посыпались бомбы. Тогда же вспыхнули первые для Берлина пожары, в панике взвыли сирены ПВО, город погрузился во тьму, а в небо устремились пронзительные лучи прожекторов. Стали взрываться снаряды зениток. Однако было поздно — бомбардировщики взяли курс домой.
За этой операцией последовали и новые налеты, которые были гораздо труднее, ведь отныне к «визитам» наших самолетов в Германии готовились. Последний вылет был совершен 4 сентября. Всего же летчики Балтфлота совершили 86 вылетов, 33 самолета бомбили Берлин, сбросив на него 21 тонну бомб, 37 самолетов по разным причинам не смогли добраться до столицы Германии и нанесли удары по другим городам, 16 самолетов были вынуждены прервать полет и вернуться на родной аэродром. За все время налетов полк потерял 18 самолетов и семь экипажей.
Подвиг летчиков был по достоинству отмечен. Уже 13 августа вышел Указ Президиума Верховного Совета СССР о присвоении полковнику Е. Н. Преображенскому, капитанам В. А. Гречишникову, М. Н. Плоткину, А. Я. Ефремову и штурману флагманского экипажа капитану П. И. Хохлову звания Героя Советского Союза. Орденами Ленина были награждены 13 человек, Красного Знамени и Красной Звезды — 55 человек. В сентябре героями стали еще пять человек, многих летчиков наградили орденами и медалями. Ни один полк еще не получал за месяц столько наград. После окончания налетов на Берлин полк продолжал успешно воевать, в 1942 году стал гвардейским, в 1944 году был награжден орденом Красного Знамени, в 1945 году получил почетное наименование «Клайпедский». Полк по праву именовался «геройским» — 32 Героя Советского Союза, из них 22 получили это почетное звание в своем полку, а 10 (дважды) — когда сражались уже в других частях, как правило, переведенные туда с повышением.