Немецкие войска всё время усиливали свой натиск на волжскую твердыню. Сотни вражеских бомбардировщиков висели в воздухе. Перед авиаторами стояла задача не допустить фашистские бомбардировщики до наших объектов.
Степаненко повезло — нередко летая ведомым уже известного лётчика Анатолия Морозова, он быстро постиг многие «секреты» победных атак. Каждая схватка в небе была для молодого лётчика учёбой. Степаненко умел делать правильные выводы на будущее из успехов и неудач.
В первом же бою на Як-7Б на Сталинградском направлении он сбил Ме-109 и вновь был подбит сам, сел на вынужденную и чудом остался жив в скапотировавшем самолёте.
В начале сентября лётчика включают в спецгруппу для борьбы с немецкими асами — первое в советских ВВС подразделение, решавшее задачи «свободной охоты». Здесь его соратниками были Додонов и Борис Бугарчев, однополчане Рязанов и Амет — хан Султан.
14 сентября шестёрка «Яков», в составе которой был и Степаненко, получила задание на прикрытие наземных войск. Когда наши истребители были уже в районе патрулирования, с КП передали приказ:
— Большая группа «Юнкерсов» идёт курсом на железнодорожную станцию, необходимо преградить путь к цели.
Быстрая перестройка в воздухе, и «Яки» легли на курс к новому объекту. Советские лётчики увидели, что армада вражеских бомбовозов приближается к городу, намереваясь обрушить свой бомбовый груз на станцию, где разгружались эшелоны. Шестёрке «Яков» предстояло вступить в бой с более чем 40 вражескими самолётами. По команде ведущего советские лётчики с ходу бросились на врага, врезаясь в его боевые порядки.
Ошеломлённые смелым натиском, враги метались из стороны в сторону, спасаясь от дерзостных атак «Яковлевых». Вот от меткой очереди командира группы загорелся бомбовоз ведущего первой девятки. Все попытки «Мессеров» защитить «Юнкерсы» не приносили успеха. Зная, что у Ju-87 в хвосте нет должной защиты, Степаненко приблизился к нему сзади и смело пошёл в атаку. Фюзеляж «Юнкерса» стремительно увеличивалось в прицеле.
— Пора ! — решил Степаненко и плавно нажал на гашетки пушки и пулемётов. Удар оказался настолько сильным, что вражеский бомбовоз, словно спелый арбуз, раскололся в воздухе.
Бой нарастал. Настигаемые советскими истребителями, «Юнкерсы» поспешно освобождались от бомбового груза и, яростно огрызаясь, пытались уйти. Степаненко решил атаковать ещё одну вражескую машину. Но на его пути оказался «Мессер». Огненная трасса фашиста, словно молния, полоснула по «Яку». Самолёт дрогнул, над головой засвистел ветер — в фонаре кабины зияла пробоина. Степаненко почувствовал нарастающую боль в предплечье левой руки. «Ранен» — подумал лётчик. Тёплые и липкие струйки крови медленно сползали по руке, стекая на колени. Но лётчик продолжал атаки. Вот он заметил, как один из «Юнкерсов» торопливо покинул строй и направился к охраняемому объекту.
«Нет, не пройдёшь !» — воскликнул Степаненко и, бросив на крыло машину, оказался в хвосте «Юнкерса». Немецкий пилот начал маневрировать, но не тут-то было. Прицельная очередь — и вражеский бомбардировщик вспыхивает.
Только когда остальные «Юнкерсы», беспорядочно побросав бомбы, повернули на запад, Степаненко по команде ведущего занял своё место в строю и благополучно пришёл на базу, но, как только самолёт коснулся посадочной полосы аэродрома, лётчик потерял сознание.
Настоящая зрелость пришла к нему именно под Сталинградом где, будучи командиром звена, с осени 1942 и до начала 1943 года, Иван совершил 97 боевых вылетов, в 17 боях сбил 6 самолётов врага лично ( Ju-88, Ju-87, FW-189 и 3 Ме-109 ) и 6 — в группе.
Один из вылетов запомнился ему особо. 6 октября 1942 года он вместе с лётчиком Мочалиным вылетел на разведку. В районе Абганерово, несмотря на ураганный зенитный огонь, сфотографировали вражеские позиции. Но вот появились 4 «Мессера» и устремились в погоню. Они настигли разведчиков у самой линии фронта и закрутили «карусель». Степаненко удалось сбить одного, но другие повредили машину его ведомого. Приказав товарищу уходить, Иван связал боем оставшуюся тройку. В лобовой атаке он сбил ещё одного «Месса», сам был подбит ( в 6-й раз ), вновь ранен в лицо и вновь приземлил свой «Як» на брюхо в степи. Позднее Степаненко вспоминал, что именно тогда он ощутил рост своего боевого мастерства. Машина повиновалась абсолютно, он предвидел маневры соперника, умел выждать его малейшую ошибку и уже не упустить свой шанс. И действительно, после того боя он не знал поражений.
…Возвратившись из госпиталя, лётчик нашёл, что лучшие бойцы полка, за исключением Погорелова, Рязанова и Шмелёва переведены в 9-й Гвардейский ИАП — полк асов. Был приглашён туда и Степаненко, но уклонился от престижного перевода.
..1943 год Иван Степаненко встретил уже опытным воздушным бойцом. Ему присвоили внеочередное воинское звание «Лейтенант». Доверили командовать звеном. В канун Нового года он был отмечен целым рядом знаков признания ратных заслуг. Ему вручили сразу 2 ордена: Красного Знамени и Отечественной войны, приняли в партию, присвоили звание лейтенанта, назначили командиром звена, вручили именной Як-1 — «От колхоза имени Чапаева».
Свою очередную победу он одержал в начале января 1943 года, когда, сразу после посадки заметив группу тяжёлых самолётов противника и без дозаправки взлетев, поджёг Ju-52. Горючее кончилось после атаки, и, спланировав, он едва — едва «уместил» свой «Як» на краю аэродрома.
В апреле — мае 1943 года в составе 3-й эскадрильи майора И. Шмелёва он участвовал в битве на Кубани, где сбил 3 Ме-109.
Як-9Т старшего лейтенанта И. Н. Степаненко. 4-й ИАП, Брянск, июль 1943 года.
Степаненко летал на этом самолёте с июня 1943 года, пока не сменил его на Як-9Т. Картина на борту машины, сделанная техникам, изображает министра пропаганды Германии Йозефа Гебельса с микрофоном в руках, который в ужасе убегает от прыгающего на него тигра. Некоторые источники изображают этот самолёт в двухтонном сером камуфляже, но это неправильно, поскольку чёрно — зелёная схема всё ещё использовалась в 1943 году. Боевые части, как правило, не тратили время на перекраску камуфляжа самолётов. Изображение ордена Боевого Красного Знамени в носовой части появилось только после 5 ноября 1944 года, когда 4-й ИАП получил эту награду. На этом истребителе иногда совершал вылеты и другой прославленный советский ас — Илья Васильевич Шмелёв.
В июле полк перевооружили на Як-9Т. Степаненко получил машину с бортовым номером «17», на капоте которой нарисовали тигра, настигающего в прыжке карикатурного Геббельса. В первом же вылете на новом «Яке» он «забрал в сумку» очередного «Мессера», а 4 августа уже в ранге комэска в двух вылетах уничтожил по одному FW-190 и Ме-109.
С мая и до конца 1943 года 4-й истребительный авиационный полк, в котором воевал Степаненко, действовал на Северо — Кавказском, Брянском и 2-м Прибалтийском фронтах. Стоит остановиться подробно на одном из боевых вылетов, совершенных в августе того же года.
