14 сентября 1944 г. началось наступление войск 3, 2 и 1-го Прибалтийских фронтов на рижском направлении. Ленинградский фронт в наступление перешел лишь 17 сентября, поэтому 13-я воздушная армия сначала использовалась для поддержки войск 3-го Прибалтийского фронта. Уже 13 сентября экипажи 276-й бомбардировочной авиадивизии нанесли сосредоточенные удары по штабам, узлам связи, пунктам управления, железнодорожным станциям противника. На следующий день 18 Пе-2 34-го гвардейского и 58-го бомбардировочных авиаполков, прикрываемых 25 самолетами Як-9 27-го гвардейского и 404-го истребительных авиаполков, нанесли новый удар по железнодорожной станции Валмиера. 15 и 16 сентября боевую работу вели только истребители, которые прикрывали наземные войска я вели разведку поля боя.
Утром 17 сентября перешли в наступление войска Ленинградского фронта. Оно началось с артиллерийской и авиационной подготовки.
На аэродромах 13-й воздушной армии в этот день с самого рассвета царила торжественная атмосфера. На старт были вынесены прославленные боевые знамена полков. Перед строем у самолетов зачитывали боевой приказ.
В 15-м гвардейском штурмовом авиаполку была зачитана телеграмма о награждении летчиков, воздушных стрелков и авиатехников орденами и медалями.
В 7 час. 46 мин. 79 самолетов Пе-2 270-й бомбардировочной авиадивизии под прикрытием 44 истребителей Як-9д 27-го гвардейского и 404-го истребительных авиаполков нанесли массированный удар по артиллерийским и минометным батареям противника в полосе наступления 108-го стрелкового корпуса. Группы пикировщиков вели подполковники М. Н. Колокольцев, И. С. Анискин, майоры И. Ф. Кованев, И. Л. Сиренко, капитаны Н. И. Кузьменко и Н. В. Кузнецов, старший лейтенант П. М. Струенков. Несмотря на сильный зенитный огонь, все три полка дивизии успешно выполнили боевую задачу.
Ударами авиации и артиллерии огневые средства врага были подавлены, траншейная система разрушена, поэтому части 108-го стрелкового корпуса преодолели первую полосу обороны противника почти без потерь.
Перед фронтом 30-го гвардейского и 8-го Эстонского стрелковых корпусов по дзотно-траншейной системе на левом берегу реки Эма-йыги нанесли удар 40 самолетов Ил-2. Наиболее успешно здесь действовали группы штурмовиков во главе с Героем Советского Союза капитаном Г. М. Мыльниковым, лейтенантами Н. И. Полагушиным и В. А. Алексенко. Их удары оказались также очень эффективными, и части обоих стрелковых корпусов форсировали реку и прорвали оборону врага.
Далее, как и планировалось, штурмовики, патрулируя группами по 4 - 8 Ил-2 над передним краем, сопровождали пехоту, подавляя и уничтожая огневые средства, скопления живой силы и боевую технику противника на поле боя.
Боевые порядки наших войск и действия бомбардировочной и штурмовой авиации надежно прикрывались летчиками 275-й истребительной авиадивизии и двух полков 2-го гвардейского Ленинградского истребительного авиакорпуса ПВО, которые удерживали полное господство в воздухе. Авиация противника не смогла оказать сколько-нибудь серьезного противодействия. Всего в течение дня 13-я воздушная армия произвела 545 самолето-вылетов, сбросив на объекты врага тысячи авиабомб{10}.
В первый же день наступления войска 2-й ударной армии прорвали оборону противника на 30-километровом фронте от Чудскою озера до Кяркна и продвинулись в глубь вражеской обороны от 5 до 18 км. Немецко-фашистские войска яростно сопротивлялись, пытаясь закрепиться на выгодных естественных рубежах и в крупных населенных пунктах. Но остановить советские войска они уже не могли.
С рассвета 18 сентября бомбардировщики наносили удары по скоплениям автотранспорта и эшелонам, находящимся под погрузкой на железнодорожных станциях Пюсси, Иыхви, и сосредоточению автотранспорта и живой силы в населенных пунктах. Штурмовики сопровождали пехоту и танки в полосе наступления 2-й ударной армии. Истребители прикрывали поле боя, переправу через реку Эма-йыги, сопровождали бомбардировочную и штурмовую авиацию. В этот день 13-я воздушная армия совершила 488 самолето-вылетов и нанесла противнику большой урон. Эффективные действия авиации в значительной степени способствовали успешному развитию наступления 2-й ударной армии в северном направлении.
Продвижение советских войск на север заставило гитлеровское командование ускорить отвод своих войск из Эстонии. Этим воспользовались войска 8-й армии, которые в ночь на 19 сентября перешли в наступление и, преодолев оборону западнее Нарвы, начали преследование противника в направлении на Таллин. 2-я ударная армия продвигалась на Пярну. Вскоре отход фашистских войск превратился в бегство. Железнодорожные станции были загружены эшелонами, в портах стояло большое количество кораблей под погрузкой.
Авиационные части и соединения в этот период действовали главным образом по отходящим колоннам, скоплениям вражеских войск и автотранспорта на дорогах и в населенных пунктах, по железнодорожным станциям и эшелонам в пути следования.