1 sierpnia 1943 roku ogromna armada złożona z ponad 170 amerykańskich 4-silnikowych bombowców B-24 Liberator i B-17 Flying Fortress przeleciała nad Bułgarią, wracając do swojej bazy w Afryce Północnej po uderzeniu w rafinerie ropy naftowej w Ploeszti w Rumunii, którego celem miało być zakłócenie dostaw paliwa dla armii niemieckiej z Rumunii. Tego dnia odnotowano pierwsze zwycięstwa bułgarskiego lotnictwa wojskowego nad alianckimi samolotami – cztery zestrzelone bombowce, dwa przez porucznika Stojanowa i po jednym przez poruczników Petyra Boczewa i Hristo Krastewa.
W sumie Stojanow brał udział w 35 lotach bojowych przeciwko samolotom anglo-amerykańskim podczas bombardowań Sofii i innych miast Bułgarii. Przypisuje mu się 15 zwycięstw powietrznych, udział w zestrzeleniu dwóch kolejnych i spowodowanie poważnych uszkodzeń czterech samolotów.
Po 9 września 1944 r. Stojanow brał udział w lotach bojowych przeciwko wycofującym się wojskom niemieckim w Jugosławii. Pod koniec 1944 r. awansował na kapitana, a wkrótce potem na majora.