Pierwsze zwycięstwo i faktycznie pierwszy lot bojowy Dywizjonu 303 miały miejsce po południu 30 sierpnia 1940, jeszcze przed oficjalnym uzyskaniem gotowości bojowej. Podczas lotu treningowego, mającego na celu pozorowane ataki na brytyjskie bombowce Bristol Blenheim, Ludwik Paszkiewicz zauważył samoloty niemieckie, odłączył się i zestrzelił myśliwiec Messerschmitt Bf 110 z 4.ZG/ 76 (błędnie zidentyfikowany jako „dwustatecznikowy, prawdopodobnie Dornier”)Szczątki Bf 110C z 4./ZG76 zidentyfikowanego jako ofiara tej walki wykopano w 1982 (J. Cynk w: „Skrzydlata Polska” 1/2006). Pomyłka wynikała z faktu, iż zarówno Messerschmitt Bf 110, jak i Dornier Do 17 miały podwójne pionowe usterzenie ogonowe.. Następnego dnia po tej walce dywizjon uznano za „operacyjny” i oficjalnie skierowano go do walki.

Dywizjon 303 zaliczany jest do najlepszych jednostek myśliwskich II wojny światowej. W czasie Bitwy o Wielką Brytanię w 1940 roku przypisywano mu 126 pewnych zestrzeleń zaliczonych oficjalnie podczas wojny, co stawiało go na pierwszym miejscu wśród dywizjonów myśliwskich biorących udział w bitwie. Po wojnie jednak okazało się, że suma zwycięstw zaliczonych pilotom alianckim jest ok.