До 29 июня 1941 года 52-й и 94-й авиаполки выполнили 333 самолето-вылета в очень сложных условиях. Истребительное прикрытие было слабым, а нередко и вообще отсутствовало, в особенности с 25 июня, когда бомбардировщики, поддерживая наступление 8-го и 15-го мехкорпусов на Сокаль, стали летать по приказу командования фронта мелкими группами. В результате потери были большими — оба полка до конца месяца лишились более половины самолетов. Переданные 62-й БАД из резерва 226-й и 227-й ближнебомбардировочные полки тоже вскоре понесли тяжелые потери, несмотря на то что Су-2 летали плотными группами на малых высотах. Сказалось слабое оборонительное вооружение этих одномоторных машин. К 10 июля, когда разгорелись кровопролитные бои за Житомирское шоссе, в составе 62-й БАД количество самолетов Су-2 сильно уменьшилось. 52-й СБАП к этому времени насчитывал всего пять бомбардировщиков (3 СБ и 2 Пе-2), а 94-й СБАП имел в распоряжении лишь около 15 самолетов из первоначального состава 47 СБ.

В середине июля Тхор выполнил один из самых тяжелых своих боевых вылетов. Во время ведения разведки в районе реки Тетерев одиночный Пе-2 перехватили 9 немецких истребителей Bf 109F. Окружив обреченный, казалось, бомбардировщик со всех сторон, пилоты люфтваффе с интересом наблюдали за действиями советского экипажа. Тхор невозмутимо летел по прямой, держа курс на запад. Немцы спохватились только тогда, когда на их войска посыпались бомбы. Вслед за этим Тхор немедленно перевел самолет в почти отвесное пикирование. Немецкие истребители, не ожидавшие от бомбардировщика такой «прыткости», проскочили вперед и отстали, зато сразу открыла огонь зенитная артиллерия. На небольшой высоте малокалиберные снаряды скорострельных пушек причинили «пешке» значительные повреждения особенно сильно досталось хвостовому оперению самолета. Заклинили рули высоты, и появилось даже предложение покинуть бомбардировщик с парашютами. Однако Тхор не согласился и, мастерски манипулируя рычагами управления двигателей, довел Пе-2 до ближайшего аэродрома и совершил посадку.

В конце июля 62-я БАД передислоцировалась под Чернигов. Началось сражение за Киев, и Тхор принял в нем самое непосредственное участие, возглавляя в воздухе сводные группы бомбардировщиков. Из-за отсутствия пополнений силы дивизии быстро таяли. В начале августа был расформирован 52-й СБАП. Некоторые его экипажи вошли в состав 94-го СБАП, а остальные «безлошадники» отправились в тыл, в частности на сборный пункт в Липецке. С аэродромов Чернигова остатки дивизии в конце августа перебазировались в Прилуки, причем в большой спешке, так как к городу уже подходили немецкие войска. Занимаясь эвакуацией людей и техники, Тхор метался по аэродромам на связном У-2. В месте базирования 7-й разведывательной эскадрильи попал под вражеский обстрел — аэродромный персонал там уже готовился к обороне.

Еще более критическая ситуация сложилась 15 сентября, когда вокруг Киева сомкнулось немецкое кольцо окружения. Считанные оставшиеся самолеты 62-й БАД приспособили для перевозки штабного имущества из Прилук, а техническому и вспомогательному составам полков было предложено пробиваться из окружения собственными силами. Тхору, как имевшему опыт пехотного офицера, командующий ВВС Ф.А. Астахов приказал возглавить колонну авиаторов Юго-Западного фронта. Прорываясь с боями, Тхор был дважды ранен при попытке форсирования реки Миноги у села Вороньки, затем получил тяжелую контузию и в полубессознательном состоянии был захвачен 22 сентября в плен. Несколько лет он провел в концлагерях, где активно участвовал в деятельности подпольных комитетов военнопленных. Немцы так и не смогли сломить волю Тхора — в январе 1943 года он был расстрелян в офицерском лагере Хаммельбург.

Южный фронт был образован 21 июня 1941 года, и в него вошли 9-я армия под командованием генерала Я.Т. Черевиченко (14, 35 и 48-я стрелковые дивизии; 2-й кавалерийский и 2-й и 18-й механизированные корпуса), развернутая в полосе протяженностью 480 км от Липкан до Черного моря, 9-й особый стрелковый корпус, размещенный в Крыму, и 7-й резервный стрелковый корпус. В армейском подчинении находились 20-я и 21 — я смешанные авиационные дивизии. 25 июня в состав этого фронта влилась еще 18-я армия, включавшая в себя 17-й стрелковый и 16-й механизированный корпуса, 45-ю смешанную и 64 — ю истребительную авиадивизии. ВВС Южного фронта, которые возглавил генерал П.С. Шелухин, насчитывали в целом 827 боевых самолетов, в том числе 427 истребителей, 285 бомбардировщиков и 111 штурмовиков.

В непосредственной близости от границы с Румынией, в устье Дуная, располагалась Дунайская речная флотилия, состоявшая почти из 70 боевых кораблей (мониторов, бронекатеров, тральщиков и т. д.). Для ее прикрытия с воздуха была выделена отдельная 96-я ИАЭ (17 истребителей И-15бис и И-153), базировавшаяся на окраине Измаила.

С моря оборону южных границ СССР обеспечивал Черноморский флот, имевший в июне 1941 года в своем составе старый линкор «Парижская коммуна», 5 легких крейсеров («Красный Крым», «Червона Украина», «Красный Кавказ», «Ворошилов» и «Молотов»), 3 лидера («Ташкент», «Харьков» и «Москва»), 13 эсминцев, 44 подводные лодки и различные малые корабли. В ВВС Черноморского флота, которыми командовал генерал В.Л. Русаков, входили 62-я истребительная авиабригада (8, 9 и 32-й ИАП), 63-я бомбардировочная авиабригада (2-й МТАП, 40-й БАП), 119-й отдельный морской разведывательный полк, 10 отдельных эскадрилий и 2 авиаотряда. Всего в морских авиачастях находилось 639 самолетов (314 истребителей, 153 бомбардировщика и торпедоносца и 172 гидросамолета), располагавшихся главным образом на аэродромах и авиабазах Крыма.

В люфтваффе для воздушной поддержки южного фланга группы армий «Юг» выделили IV воздушный корпус в составе бомбардировочной эскадры KG 27, оснащенной самолетами Не 111, группы II/KG 4 (Не 111), II и III истребительных групп JG 77 (Bf 109F), инструкторской группы I (Sch) /LG 2 (Bf 109Е) и разведывательной эскадрильи 3(F) /121 (Ju 88).

На Южном фронте в июне 1941 года крупных военных операций не проводилось, и обе стороны занимали выжидательную позицию. По существу, на суше боевые действия ограничились разведкой боем, но вспыхивающие в результате сражения порой носили довольно ожесточенный характер. Например, уже 22 июня несколько немецких штурмовых групп форсировали Прут и захватили небольшие плацдармы в районах Бранелет, Скулян и Унген-Вален. К концу дня советские войска ликвидировали все эти плац дармы, за исключением Скулян, где продолжали скапливаться силы противника. По подходившим вражеским резервам нанесли бомбовый удар самолеты Су-2 из 211-го ББАП. Причем в первый боевой вылет полка отбирались только опытные летчики, преимущественно руководящего состава. Две девятки бомбардировщиков сбросили на колонны бомбы с небольшой высоты, но никаких потерь не имели, поскольку нападение с воздуха оказалось неожиданным для врага. В последующие два дня бомбардировщики продолжали бомбить колонны и переправы в районе Скулян, естественно, вскоре появились и первые потери…

«По ту сторону реки Прут летать и бомбить подходящие к нашей границе войска мы стали ежедневно, — вспоминал пилот 211-го ББАП И.И. Пстыго. — Разрушали железнодорожные станции, переправы. При этом зенитные орудия противника встречали нас уже шквальным огнем. В одном из боевых вылетов крепко поколотили в воздухе машину командира первой эскадрильи Баутина. Потом и другие стали привозить пробоины. Помню, сел на аэродром самолет. В кабине лужа крови. Пилот буквально иссечен осколками: в медсанбате из него вынули их более трех десятков. Как же он дотянул до аэродрома? А вот как. Все самолеты Су-2 имели два штурвала, то есть двойное управление. И хотя штурман самостоятельно взлетать и садиться не мог, однако пилот, уже будучи раненным, приказал ему включить второй штурвал и до самой посадочной полосы, теряя сознание, подсказывал, что и как надо делать».