За образцовое выполнение боевых задач и проявленные при этом мужество и героизм в оборонительных сражениях под Москвой 129-й иап приказом НКО СССР № 351 от 06.12.1941 г. был преобразован в 5 гв.иап.
В январе 1942 года полк участвовал в боях на ржевском направлении.
В марте - мае 1942 года действовал в составе ВВС 30-й Армии.
С мая до конца октября 1942 года действовал в составе 209-й иад.
В начале ноября 1942 года полк был вооружен истребителями Ла-5 и 12.12.1942 г. перебазировался на Юго-Западный фронт под Сталинград на аэр.Троицкое и вошел в состав 207-й иад, затем 11 гв.иад.
В составе авиадивизии полк участвовал в боях на Сталинградском фронте за освобождение Донбасса и г.Днепропетровска, а также на юге Украины (ст.Раздельная) и г.Луцка, в освобождении Польши и на территории Германии.
C января 1945 года полк пересел на Ла-7.
В ходе войны летчиками полка произведено 23 883 боевых вылета, в том числе в составе 11 гиад - 15 464; проведено 1 197 воздушных боев, в которых сбито 729 самолетов противника, в том числе в составе 11-й гв.иад - 503. При этом полк потерял 82 летчика.
22 летчика полка стали Героями Советского союза, из них 2 летчика - Василий Александрович Зайцев и Виталий Иванович Попков - удостоены этого звания дважды.