В первый день войны, четыре И-153 атаковавших колонну немецких автомобилей перехватили восемь истребителей Messerschmitt Bf-109E. В ходе завязавшегося воздушного боя два Мессершмитта были сбиты, но такие победы летом 1941 года были исключением. Обычно, Messerschmitt Bf-109 демонстрировал значительное превосходство над И-153, но советский самолет мог успешно применяться против бомбардировщиков. Некоторое количество И- 153 было передано в части, специализирующиеся на ночных полетах для перехвата бомбардировщиков, наносивших удары в темное время суток.

С поступлением более современных истребителей, типа Як-1, ЛаГГ-3, и МиГ- 3, старые бипланы И-153 были переданы в учебные полки или приспособлены к штурмовым атакам. Биплан вполне подходил для своей новой роли, и ряд частей штурмовой авиации, вооруженных И-153 воевали до 1943 года.

Финский И-153 («VH-12») в Турку (Turku), сфотографированный 13 июня 1941 года, незадолго до начала «Войны Продолжения». В короткий период мира между двумя войнами, финские И-153 не имели желтых полос быстрой идентификации на фюзеляже.

И-153 ДМ-4 был оборудован двумя прямоточными воздушно-реактивными двигателями ДМ-4, которые работали на авиационном бензине с добавкой этилового спирта. Экспериментальный самолет не имел никакого вооружения. Воздухозаборник на верхней части капота двигателя был заменен двумя воздухозаборниками вверху центральной части фюзеляжа.

Китайские И-153

Неотложная проблема замены большого количества самолетов, потерянных китайскими ВВС в течение 1940 года, была решена срочными закупками в Советском Союзе. В перевооружаемые заново 3-ю, 4-ю и 5-ю китайские истребительные группы поступило в общей сложности девяносто три самолета И-153. Поставки начались в начале 1940 года, и эти самолеты стали последними полученными Китаем из Советского Союза. В апреле 1941 года, незадолго перед немецким вторжением, советское правительство подписало договор о нейтралитете с Японией, прекратив поставки оборудования Китайскому правительству.

То, что время истребителя-биплана закончилось, ясно продемонстрировали столкновения между И-153 и японским «Зеро». 14 марта 1941 года, десять самолетов Nakajima B5N1, сопровождаемые в полете к Ченгту (Chengtu) двенадцатью истребителями Зеро, были перехвачены тридцатью одним И-153 из 5-й Группы и 28-й эскадрильи. Тогда как И-153 мог легко справляться с бомбардировщиками, он не имел никаких шансов против сопровождавших их «Зеро». Китайцы потеряли шестнадцать И-153 (восемь пилотов погибло, включая командующего группы и его заместителя). Когда стало ясно, что И-153 не в состоянии конкурировать с «Зеро», то большинство сохранившихся И-153 использовались для заданий по перехвату групп японских бомбардировщиков, а их пилотам предписывалось избегать столкновений с истребителями «Зеро».

Положение Китая выглядело бы совершенно безнадежным если бы не перспективы увеличения американской помощи. I июня 1941 года, Китайские ВВС располагали восьмьюдесятью девятью истребителями И-153 и И-16, а также приблизительно девятью десятками различных американских самолетов, главным образом учебных. До начала поступления американских самолетов в рамках китайского Ленд-лиза, основой китайских ВВС оставались советские истребители конструкции Поликарпова – И- 152, И-153 и И-16.

Китайские И-153 летали без передней панели капота в которой располагались жалюзи – обычной принадлежности большинства И-153 в советских ВВС. Китайские И- 153 имели стандартную советскую камуфляжную окраску: верхние поверхности оливково-зеленого цвета, нижние – светло- голубого, с китайскими опознавательными знаками, нанесенными на нижние поверхности крыла. Только некоторые И-153 имели полосатый сине-белый руль. Китайские И-153 обычно несли маленький белый серийный номер на стабилизаторе, а некоторые имели чегырехзначный белый тактический номер на бортах фюзеляжа позади кабины.

И-153 ГК был оборудован гермокабиной, разработанной Алексеем Щербаковым. Капсула кабины экипажа весила около 45 кг. Прозрачный фонарь кабины сдвигался назад, уходя в фюзеляжный гаргрот, который вместо полотна обшивался прозрачным материалом.

Немецкие И-153

В ходе немецкого нападения на Советский Союз, Люфтваффе захватило целый ряд истребителей И-153 на передовых аэродромах в Литве, Латвии, Эстонии, Украине и Белоруссии. Правда немецкие документы говорят о том, что И-153 испытывался отделом Е2 на авиабазе в Рехлине (Rechlin) еще в декабре 1940 года, то есть за шесть месяцев до вторжения в Советский Союз.

Небольшое количество трофейных И- 153 были переданы в недолго просуществовавший 1. Ostfliegerstaffel (1-ю восточную воздушную эскадрилью). В этой эскадрилье пилотами были советские добровольцы из состава Русской Освободительной Армии (РОА), желавшие бороться со сталинским режимом. Однако вскоре это подразделение было расформировано, не осуществился и проект создания Русского крыла в составе Люфтваффе, командиром которого должен был стать бывший советский полковник В.И. Мальцев.

И-153 не представлял особого интереса для немцев и часть неповрежденных И-153 ограниченно использовалась как тренировочные и связные самолеты. По крайней мере, один И-153 (серийный номер 7068), принадлежал к Stab LLG 1. Он получил повреждения из-за неисправности шасси во время посадки на аэродроме Хилдесхейм (Hildesheim) в Центральной Германии 30 июля 1942 года.

И-153 и МиГ-3, захваченные на Восточном фронте летом 1941 года, были разобраны и отправлены в Beutepark der Luftwaffe 5 (Коллекция образцов № 5) в Nanterre-La Folie во Франции. Этот И-153 был в непригодном к полетам состоянии и имел стандартный советский камуфляж и тактический номер – красную «девятку». После того как войска «Свободной Франции» заняли этот район в августе 1944 года, они к своему удивлению обнаружили, ряд британских и американских самолетов, а также почти неповрежденный И-153. После войны, советский истребитель был передан в Musee Г Air на аэродроме Bourget.

Ряд И-153 также демонстрировался на выставках военных трофеев развернутых на территории Третьего Рейха. Истребитель И- 153 в белой камуфляжной окраске (тактический номер «3» желтый), экспонировался в Берлине как часть публичной выставки советского военного снаряжения, под названием Russenparadies (Русский Рай). Поврежденная оригинальная крыльевая стойка этого самолета была заменена немцами двумя трубами, соединенными в виде буквы «X» и обернутыми тканью. 8 мая 1942 года большинство экспонатов этой выставки, включая и И-153, было уничтожено.

Девять неповрежденных И-153 были доставлены из Вены (Австрия) и 7 декабря 1942 года преданы финским ВВС, еще один самолет был передан 27 августа 1943 года в Хелдесхейме (Hildesheim).