Эскадра начала действовать в феврале 1915 года, когда с аэродрома в Польше «Илья Муромец» совершил полет в глубокий тыл противника на территории Восточной Пруссии. Всего за годы войны в эскадру поступили 60 «Муромцев». Они совершили 400 боевых вылетов и сбросили 65 тонн бомб.
Аэропланы Сикорского были вооружены и пулеметами, что позволило летчикам сбить 12 вражеских истребителей. Те, в свою очередь, смогли одержать победу лишь над одним «Ильей Муромцем». Чтобы уничтожить его, понадобилось четыре германских истребителя, три из которых погибли вместе с бомбардировщиком.
На следующий день после этой трагедии над аэродромом, где базировались «Муромцы», немецкий аэроплан сбросил записку, в которой сообщалось, что русские пилоты сбитого самолета были похоронены со всеми воинскими почестями.
«Муромец» обладал невероятной живучестью. Случалось, что пилоты сажали машины, буквально изрешеченные вражескими пулями, с пробитыми бензопроводами и неисправными двигателями. Летчики умудрялись сами во время полета устранять течи топлива, а порой, привязав себя ремнями, даже выбирались на крылья, чтобы прямо в воздухе чинить моторы. Приходилось это делать и Марселю Плиа, за что он и получил свой первый Георгиевский крест и звание фельдфебеля.
В начале сентября 1916 года перед очередным боевым вылетом Марсель уговорил командира одного из «Муромцев», старшего лейтенанта Лаврова, взять его стрелком хвостовой пулеметной установки.