К сожалению, перестройка боевой авиации не была до конца продумана и проходила трудно. К новой структуре оказалась не приспособлена сеть ремонтных баз, плохо работала система обеспечения горючим и запчастями, что особенно сказалось на действиях средних бомбардировщиков.

Истребительная бригада состояла из 2 дивизионов (по 2 эскадрильи в каждом): III/1 (111-я и 112-я эскадрильи) и IV/1 (113-я и 123-я эскадрильи). Бригада включала 29 истребителей Р. 11с, 15 Р. 11а, 10 изношенных Р.7а и 3 самолета связи RWD-8. Командиром бригады был полковник Стефан Павликовский — летчик-истребитель, участник Первой Мировой войны, инициатор создания отдельного истребительного соединения.

Одной из основных задач бригады являлась противовоздушная оборона Варшавы. Благодаря разветвленной сети передовых постов наблюдения, оповещавших о приближении немецких бомбардировщиков, истребители успешно атаковали фашистские самолеты на расстоянии в несколько десятков километров от Варшавы. За первые шесть дней войны истребительная бригада сбила 38 бомбардировщиков противника. После потери сети наблюдателей старт на перехват противника наступал с опозданием, что при малой скорости польских истребителей часто делало невозможным преследование бомбардировщиков. Передислоцирование бригады 7 сентября на любельские аэродромы практически завершило период ее успешной деятельности.

В состав армейской истребительной авиации входило 5 дивизионов (по две эскадрильи в каждом), подчинявшихся пяти армиям: «Краков», «Познань», «Поморже», «Лодзь», «Модлин» и самостоятельной оперативной группе «Нарев». Основой тактики армейских истребителей были засады на маршрутах бомбардировщиков Люфтваффе.

Активные действия армейских истребителей продолжались только первую неделю войны. В период с 7 по 17 сентября большинство эскадрилий перебазировалось в окрестности Люблина и Луцка. Количество боевых вылетов резко сократилось. Единственным боевым формированием истребительной авиации Польши, воевавшим вплоть до начала эвакуации, была 132-я эскадрилья III/3 истребительного дивизиона армии «Познань».

За весь период боевых действий польская истребительная авиация, имевшая 164 машины, сбила 126 немецких самолетов (в иных источниках указывается 131 сбитый самолет). В боях и от огня ПВО потеряно 53 истребителя. Много польских истребителей погибло на аэродромах и при вынужденных посадках. Общие потери составили 118 машин (72% от первоначального состава).

В то же время немецкие истребители сбили и уничтожили на земле 36 Р.7 и Р. 11, 13 бомбардировщиков «Лошь», 20 легких бомбардировщиков «Карашь», 5 связных самолетов и один транспортный — всего 74 машины.