W tym czasie brał udział w 88 lotach bojowych, brał udział w 42 walkach powietrznych i zestrzelił 30 samolotów przeciwnika (6 indywidualnie + 24 w grupie)Udokumentowany jest tylko 21 zestrzeleń, z czego 6 indywidualnych i 15 grupowych, jednego z pilotów z Legion Condor zestrzelonego przez S. Gricewieca – oberlejtn. Otto Bertrama wzięto do niewoli.. Za zasługi w walkach w Hiszpanii w dniu 22 lutego 1939 został wyróżniony tytułem Bohatera Związku Radzieckiego.
Po zaproponowaniu objęcia stanowiska szefa w Borisoglebskiej Wojskowej Szkole Lotniczej Orderu Czerwonego Sztandaru im. W. P. Czkałowa odmawia i udaje się na Daleki Wschód, gdzie zostaje dowódcą specjalnej grupy doświadczonych pilotów myśliwskich.
W dniach od 22 czerwca do 30 sierpnia 1939 bierze udział w walkach na terenie Mongolii w czasie bitwy nad Chałchin-Goł. Mianowany został dowódcą pułku. W czasie walk, latał samolotami I-16 typu 5 i 10 oraz nowym I-153, biorąc udział w 138 lotach bojowych i zestrzelił 12 samolotów (10 indywidualnie i 2 w grupie). W dniu 29 sierpnia 1939 został po raz drugi wyróżniony tytułem Bohatera Związki Radzieckiego za bohaterstwo w czasie walk z wojskami japońskimi. Był pierwszym żołnierzem, który po raz drugi został wyróżnionym tytułem Bohatera Związku Radzieckiego.