В интересах войск Брянского фронта за 11 суток наша авиация, несмотря на ограниченное количество исправных самолетов, совершила 1700 самолето-вылетов, из них 65% - по 2-й танковой армии противника. Систематическими действиями она препятствовала продвижению противника на тульском направлении и способствовала выходу из окружения нескольких наших стрелковых дивизий.
В полосе Западного фронта наступление противника началось 2 октября 1941 г. после сильной артиллерийской и авиационной подготовки. Превосходящими силами он нанес главный удар по стыку 30-й и 19-й армий фронта и второй удар в направлении города Белый, прорвал оборону наших войск и при активной поддержке своей авиации начал развивать успех в глубину. Контрудары войск фронта успеха не имели. Действия авиации фронта осложнялись потерями самолетов, наличием неисправной техники и перебазированием авиачастей на полевые аэродромы, зачастую не пригодные для действий в осеннее время. В результате наша авиация для действий по войскам врага производила 100 - 200 самолето-вылетов в сутки.
Для действий в интересах войск фронта были привлечены 6-й истребительный авиационный корпус ПВО, ВВС МВО, несколько дивизий ДБА и две дивизии ВВС Северо-Западного фронта. В течение нескольких дней они наносили удары по наступавшей группировке врага на вяземском направлении. Координацию действий всей авиации осуществлял представитель Ставки ВГК член Военного совета ВВС Красной Армии корпусной комиссар П. С. Степанов, находившийся с оперативной группой на командном пункте ВВС Западного фронта.
В результате усиления авиации Западного фронта активность ее действий заметно повысилась. В течение девяти дней для поддержки войск фронта она совершила около 2850 самолето-вылетов и нанесла значительные потери врагу. Однако противник, хотя и понес потери, но не был остановлен. Его авиация проявила высокую активность, произведя за это время до 4 тыс. самолето-пролетов в полосе фронта. Советские летчики оказывали активное противодействие фашистской авиации. 5 октября подразделение самолетов Пе-2 39-го бомбардировочного авиаполка под командованием комиссара авиаэскадрильи старшего лейтенанта Б. К. Горелихина после выполнения боевого задания было атаковано десятью истребителями Ме-109. В неравном бою было сбито три истребителя противника.
В полосе войск Резервного фронта наступление противника началось также 2 октября. Прорвав оборону войск фронта, он сумел развить успех в глубину. Малочисленной авиации этого фронта пришлось вести боевые действия в тяжелых условиях отхода своих войск при частой потере связи с ними и между своими авиачастями. Производя в первые дни до 100 самолето-вылетов в сутки, наша авиация действовала по моторизованным колоннам на дорогах в направлении на Юхнов. Через три дня на это направление была привлечена часть сил авиации ВВС МВО, 6-го истребительного авиационного корпуса ПВО и ДБА. В результате за девять суток советской авиацией для поддержки войск фронта удалось произвести 1340 самолето-вылетов. 10 октября Резервный фронт был расформирован, а его войска и авиация переданы в состав Западного фронта.