8 сентября 1942 года под Сталинградом в своем первом боевом вылете Борис Гомолко пошел на таран, взяв на земле немецких летчиков в плен.

Спустя месяц после начала войны Борис Мефодиевич Гомолко поступает на службу в 520-й истребительный авиационный полк, которым командует майор Степан Никитович Чирва.
Полк в августе 1941 года был сформирован в Рыбинске (состоял поначалу из самолётов ЛаГГ-3, истребителей имевших среди лётчиков прозвание «роялей» или «утюгов»). Начал войну полк на Волховском фронте, а с середины апреля 1942 года – базировался в Саратовской области, в посёлке Баланда. Здесь 520-й иап доукомплектовывают самолётами ЯК-1, в числе которых были и улучшенные, более скоростные машины. Соответственно идёт и переобучение лётного состава на новенькие «ЯКи».
Уже в первые дни сентября 1942 года 520-й полк перелетает на аэропорт Вихлянцево города Камышин, под Сталинградом. Задача, поставленная перед лётчиками Верховным Главнокомандующим достаточна серьёзна: удержать вражескую армию на подступах к Сталинграду, не дать выйти немецким войскам к Камышину, то есть – к Волге.
Несмотря на то, что война уже длилась больше года, превосходство в воздухе всё ещё сохранялось за немцами. Советские же авиачасти нуждались в большем количестве самолётов, молодым лётчикам – выпускникам авиашкол и училищ – порой не хватало боевого опыта. И отработка методик пилотирования, воздушные бои, штурманская подготовка и полёты в группе – всё это приходилось нарабатывать на передовых, прифронтовых аэродромах, непосредственно в бою…
В Вихлянцево полк совместно с 431-м иап и 563-м иап входит в состав 283 авиадивизии. Дивизионный командир, полковник В.А. Китаев, отдаёт приказ прикрывать парами Камышин в течение нескольких дней: это позволяло подтянуться на аэродром всему техническому составу, лётчики же могли познакомиться детально с районом будущих боевых действий, провести авиационные тренировки.
7 сентября от командования поступило указание перебазироваться на аэродром Алтухово (находившийся всего в 7 километрах от командного пункта 16-й Воздушной армии).
А следующий день можно довольно детально восстановить по описаниям очевидцев. Майор Чирва вылетел с первой группой самолётов в районе 11 часов утра, довёл их до Алтухово, и пошёл за вторым подразделением. При подходе к Вихлянцево Чирва услышал гул приближающихся самолётов немецких бомбардировщиков – всего их было десять «Хейнкелей-111», на высоте 2000-2500 метров: они летели бомбить Камышин.
Решение Чирвой было принято мгновенно – атаковать противника. Приказ командира группы (состоящей из десяти самолётов) «правым разворотом с набором высоты» начать преследование немецких бомбардировщиков. Первый «Хейнкель» был сбит самим майором Чирвой, и, видя такой стремительный натиск советской авиации, немцы не выдержали и развернулись, потеряв боевой порядок, вразброс полетели обратно.
Советские лётчики, однако, продолжили атаку. Старший сержант Борис Гомолко смело ринулся в атаку, сбил один самолёт, и даже израсходовав все боеприпасы, - из боя не вышел. Направившись ко второму бомбардировщику, он подходит к нему вплотную и винтом обрубает его хвостовое оперение. Ещё один «Хейнкель» идёт к земле…
Самолёт же самого Бориса Гомолко неожиданно начинает разваливаться прямо в воздухе, и герою ничего не остаётся, как покинуть лётную машину на парашюте.
Интересно, что этим подвиг Гомолко не исчерпывается. Опустившись на землю, он видит как неподалёку от него – так же, на парашютах спустились и двое вражеских лётчиков. Реакция Бориса была молниеносной – одного немца он тут же убивает из пистолета. Второго Гомолко берёт в плен и ведёт в свою часть...
Приказ №247 Народного Комиссара Обороны СССР
о мужестве и храбрости, проявленных пилотом 2-й эскадрильи 520-го истребительного авиаполка старшим сержантом Гомолко Б. М. в воздушном бою
№0759 10 сентября 1942 г.
8 сентября 1942 г. на высоте 2500 м группа истребителей 520-го истребительного авиационного полка встретила 10 бомбардировщиков Хе-111.
Старший сержант Гомолко Борис Мефодьевич, совершающий свой первый боевой полет, врезается в их строй и огнем пулеметов и пушки сбивает одного Хе-111, в последующих атаках, израсходовав весь боекомплект, пошел на таран другого бомбардировщика.
Винтом и мотором отрубает хвостовое оперение Хе-111, в результате чего бомбардировщик врага разрушается в воздухе и падает.
Старший сержант Гомолко, приземляясь на парашюте, приготовился для встречи снижающихся на парашютах фашистских летчиков, при попытке их оказать сопротивление, расстреливает одного летчика, а другого берет в плен.
Тов. Гомолко, как истинный сын своей Родины, проявил исключительный героизм и отвагу.
Этот героический поступок тов. Гомолко подтверждает еще раз, что кто, не жалея сил, презирая смерть, беззаветно проявляет храбрость, стойкость, мужество и героизм, тот всегда добивается победы над врагом.
Дело чести и доблести всего летного состава Военно-воздушных сил Красной Армии — бить фашистских воздушных пиратов, как бьет их старший сержант Гомолко.
Приказываю:
За проявленное мужество и храбрость в воздушном бою с десятью бомбардировщиками Хе-111 пилоту 2-й эскадрильи 520-го истребительного авиационного полка старшему сержанту Гомолко Борису Мефодьевичу присвоить внеочередное военное звание «лейтенант», командиру 283-й истребительной авиадивизии представить тов. Гомолко к правительственной награде.
Приказ прочесть всему личному составу ВВС Красной Армии.
Заместитель Народного комиссара обороны СССР генерал-лейтенант авиации НОВИКОВ
РГВА, ф. 4, оп. 11, д. 72, л. 433-434. Подлинник.
13 сентября 1942 года лётчику Борису Гомолко было присвоено звание лейтенанта, и он был награждён орденом Ленина.
Проведя несколько дней в лазарете, Гомолко снова взмывает в воздух на самолёте, уже в новой должности командира звена. И продолжает боевые вылеты, сбивая очередные вражеские бомбардировщики.