Atak na Ploeszti 13 lipca 1941 roku na tych samolotach eskadra przypuściła atak na główny ośrodek przemysłu naftowego i przetwórczego sprzymierzonej z Niemcami Rumunii – Ploeszti. Atak został zaplanowany i był dowodzony przez dowódcę eskadry kapitana Aleksandra Curcumię. W nalocie na Ploeszti wzięło udział 6 załóg. Misja wystartowała w środku dnia z jednego z lotnisk w Mołdawii, do której lotnicy przenieśli się dzień wcześniej. W realizacji zadania pomógł fakt, że Pe-2 był wtedy jeszcze nowością na froncie. Posiadając dwa silniki, wyglądały jak podobnie niemieckie samoloty Me-110 i Do-215. To podobieństwo postanowił wykorzystać Curcumia. Samoloty zbliżyły się do Ploeszti od strony Karpat, skąd wróg nie spodziewał się ataku. Pojawienie się „peszek” nad celem nie spowodowało odpowiedzi ze strony nieprzyjaciela, bo przeciwnicy wzięli je za swoje maszyny.