С началом Великой Отечественной войны вместе с авиашколой сержант Кожедуб был эвакуирован в Среднюю Азию. В этот период он упорно изучал вопросы тактики и описания воздушных боев. Осенью 1942 года, после многочисленных рапортов с просьбой отправить его на фронт, Кожедуб был откомандирован в 240-й истребительный авиационный полк.
Свой первый боевой вылет он совершил в марте 1943 года, но неудачно – его самолет Ла-5 получил повреждения в бою. Боевой счет Кожедуб открыл в 1943 году на Курской дуге, сбив немецкий «Юнкерс-87». Боевое мастерство летчика постоянно совершенствовалось, а количество сбитых самолетов противника увеличивалось буквально с каждым днем.