Kolejne polskie dywizjony 304 i 305 zostały wyposażone w samoloty Wellington do połowy grudnia 1940 r. W jednostkach polskich były wtedy łącznie 72 samoloty bombowe Wellington IA i IC.
Rok 1941 obfitował w liczne akcje bojowe, w których uczestniczyły polskie dywizjony bombowe oraz załogi z 18 OTU (Jednostka Treningu Bojowego). Niewątpliwie dla załóg polskich największe znaczenie prestiżowe miał nalot wykonany w nocy z 23 na 24 marca 1941 r., którego celem była stolica Niemiec Berlin. W nalocie tym wzięły udział 4 załogi z dywizjonu 300. W pierwszych miesiącach 1941 r. załogi polskie brały udział w operacjach bojowych w każdą noc. Miały sukcesy, ale i niestety straty. M. in., w nocy z 3 na 4 lipca 1941 r., pilotując Wellingtona dywizjonu 301 na bombardowanie Bremy, zginął wraz z załogą znany pilot wiatrakowców z okresu międzywojennego płk Bolesław Stachoń — polski komendant stacji lotniczej w Swinder-by, komendant polski ośrodka szkoleniowego w Eastchurch w 1940 r. W dniu 25 kwietnia
1941 r. po raz pierwszy w operacji bojowej uczestniczą dywizjony 304 i 305, które dokonały nalotu na niemieckie urządzenia wojskowe w Rotterdamie. W lipcu 1941 r. dywizjon 305 otrzymał samoloty Wellington II, które przysporzyły wielu kłopotów eksploatacyjnych. Kolejna wersja — Wellington IV, wprowadzona została do uzbrojenia dywizjonu 301 w listopadzie 1941 r. Wraz z pojawieniem się nowych maszyn załogi 'polskie zaczęły mówić o pechu, bowiem już do końca 1941 r. nie brały udziału w operacjach bojowych ze względu na złe warunki atmosferyczne. Ogółem w 1941 r. dywizjony polskie wykonały 1357 lotów bojowych, w których zrzucono 1793 tony bomb. Straty personelu latającego w tym okresie wyniosły 244 osoby, w tym 22 z 18 OTU, co w przeliczeniu procentowym wyniosło 57,5%. W 1941 r. każdy co piąty bombowiec nad Niemcami obsadzony był przez polską załogę.
Już w styczniu 1942 r. braki zostały uzupełnione i dywizjony miały pełną obsadę etatową 72 maszyn. Liczbowo stanowiło to 1/6 lotnictwa bombowego posiadanego przez Wielką Brytanię na początku 1942 r. Od lutego
1942 roku dywizjony polskie biorą znowu aktywny udział w operacjach bojowych, wykonując do końca kwietnia 726 lotów bojowych, w których niestety zginęło 13 załóg. Największe straty poniósł dywizjon 304, który na skutek tego postanowiono przenieść do lotnictwa obrony wybrzeża (Coastal Com-mand). W pozostałych dywizjonach czasowo zrezygnowano z drugiego pilota. Największy wysiłek włożyło polskie lotnictwo bombowe w przygotowanym na 30 maja 1942 r. nalocie 1000 samolotów na Kolonię, Kolejny udział w rajdzie 1000 samolotów Polacy wzięli w nocy z 25 na 26 czerwca 1942 r., atakując zakłady lotnicze w Bremie. Łącznie w obu wyprawach wzięło udział 101 samolotów. Z wyprawy tej nie powróciło pięć polskich załóg. W nalocie tym zginął między innymi ppłk pil. Stanisław Skarżyński, słynny zdobywca Południowego Atlantyku w dniach 7—8 maja 1933 r. Czerwiec 1942 r. był ciężkim miesiącem dla polskich dywizjonów bombowych. Uczestniczyły one w 324 lotach bojowych (trzy dywizjony + załogi z 18 Operation Training Unit, w skrócie OTU). W sierpniu 1942 r. dywizjon 305 otrzymał samoloty Wellington IV. Tym samym Polskie Siły Powietrzne stały się jedynym użytkownikiem samolotów tego typu. W lecie i na jesieni 1942 r. polskie dywizjony brały udział w akcjach przeciwko portom na wybrzeżu Francji i Niemiec, uczestnicząc tym samym w „Bitwie o Atlantyk”. Obok bombardowań, załogi polskie uczestniczyły także w akcji minowania stawiając ponad 16% ilości min, jakie postawiło w tym okresie lotnictwo sprzymierzonych wokół baz niemieckich okrętów podwodnych na okupowanym wybrzeżu francuskim. We wrześniu 1942 r. jedna z polskich załóg z dywizjonu 300 na' samolocie Wellington IV nr Z1407 — „Zośka” dokonała nie lada wyczynu, powracając na ciężko uszkodzonej maszynie znad terytorium Niemiec na Wyspy Brytyjskie. „Zośka” w wyniku ognia obrony przeciwlotniczej zapaliła się, co spowodowało zniszczenie pokrycia kadłuba od krawędzi spływu płata do krawędzi natarcia usterze-nia poziomego, a po szczęśliwym ominięciu usterzenia pożar strawił pokrycie do tylnego stanowiska strzeleckiego. Pomimo tak ciężkiego uszkodzenia samolot był nadal sprawny, co stanowiło potwierdzenie słuszności koncepcji konstrukcji geodetycznej, lecz było także świadectwem mistrzowskiego opanowania pilotażu przez por. pil. Włodarczyka. Rok 1942 zamknął się liczbą 2450 lotów bojowych, w których zrzucono 2784 tony bomb oraz 544 tony min. Straty polskich dywizjonów wyniosły 91 maszyn z 464 członkami załóg, co dało ponad 90% stanu personelu latającego dywizjonów, a prawie 200% w sprzęcie.
W 1943 r. rozpoczęto przezbrajanie dywi-