Тренировки эскадрильи истребителей, которые начались 19 июля 1941 года, совершались на самолетах «Arado 96» и «Me D». Они продлились до конца сентября 1941 года, когда военное командование посчитало, что легионеры уже готовы к ведению боевых действий на Восточном фронте. После завершения тренировок пилотов пересадили на истребители «Messerschmitt Bf109». Во время обучения хорватские пилоты носили униформу люфтваффе, украшенную хорватской нарукавной нашивкой и значком Хорватского воздушного легиона на правом нагрудном кармане.
Эскадрилья получила официальное обозначение «15.(Kroatische)/JG 52» и впервые прибыла на Восточный фронт 6 октября 1941 года в район Полтавы. 9 октября 1941 года пилоты эскадрильи попробовали себя в действии в районе Ахтиевка – Красноград и весьма успешно: в бою был сбит советский «Р-10». Это попадание было записано на счет немецкого пилота – лейтенанта Баумгартена. В конце октября 1941 года эскадрилья была передислоцирована в Таганрог и оставалась там до 1 декабря 1941 года. Первое меткое попадание по советским самолетам было совершено капитаном Ференчиной, второе – полковником Джалем.
1 декабря 1941 года эскадрон истребителей был переведен в Мариуполь. Нападения на советские вооруженные колонны были совершены в районе Покровское, Матвеев, Курган, Ейск и Успенское, а также на железнодорожной линии Мариуполь – Сталино. Иногда истребители сопровождали немецкие бомбардировщики во время их миссий. К концу января 1942 года на счету пилотов эскадрона было 23 сбитых советских самолета (четыре из них были истребители «МиГ-6»). В конце марта 1942 года эскадрон получил телеграммы от командующего 4-го авиакорпуса генерала Флюгбейля и командующего 4-го воздушного флота генерал-полковника Лёра, которые поздравляли хорватских пилотов с достигнутыми успехами. В течение апреля 1942 года истребители эскадрона сопровождали эскорты бомбардировщиков «Юнкерс» во время их боевых заданий, охраняли летное поле в Мариуполе и обстреливали советские войска в районе Азовского моря. В этот период было сбито более девяти советских самолетов.
В мае эскадрон был передислоцирован в район Артемовка – Константиновка. Во время бомбардировок Севастополя они выполняли функции охраны тяжелых бомбардировщиков. Кроме того, истребители эскадрона патрулировали район Азовского моря. Четыре советских самолета было сбито и одно патрульное судно затоплено в результате действий хорватских пилотов. С конца мая до 21 июня 1942 года (этим днем датируется однотысячный вылет пилотов эскадрона) был сбит еще 21 советский самолет. А до конца июля 1942 года сбито еще 69 самолетов.