С началом Великой Отечественной воины продолжал командовать этим полком. С 12 августа по 11 сентября 1941 года врид заместителя командира 29-й истребительной авиационной дивизии. 30 марта 1942 года допущен к исполнению должности командира 29-й истребительной авиационной дивизии и в этой должности находился до конца войны. В период с 3 июля по 24 сентября 1944 г. полковник Н. Р. Горлов проходил боевую стажировку на 3-м Белорусском фронте в составе 265-й истребительной авиадивизии. В ходе её занимался организацией взаимодействия авиации с 5-й танковой армией[1].
За время боев дивизия выполнила на уничтожение наземных войск и техники противника 419 боевых вылетов с налетом 344 часа[2].
По окончании войны дивизия за овладение всей Маньчжурией, Южным Сахалином и островами Сюмусю и Парамушир из группы Курильских островов, главным городом Маньчжурии Чанчунь и городами Мукден, Цицикар, Жэхэ, Дайрэн, Порт-Артур объявлена благодарность Верховного Главнокомандующего[3], Приказом НКО № 0159 от 14 сентября 1945 года дивизии присвоено почетное наименование «Амурская», а два её полка награждены орденами[4].
↑ 12345678910Коллектив авторов. Великая Отечественная: Комдивы. Военный биографический словарь / В. П. Горемыкин. — М.: Кучково поле, 2014. — Т. 2. — С. 493. — 1000 экз. — ISBN 978-5-9950-0341-0.
↑Анохин В. А., Быков М. Ю. Все истребительные авиаполки Сталина : Первая полная энциклопедия. — М.: Яуза-пресс, 2014. — С. 863, 871. — 944 с. — 1500 экз. — ISBN 978-5-9955-0707-9.
Коллектив авторов. Великая Отечественная: Комдивы. Военный биографический словарь / В. П. Горемыкин. — М.: Кучково поле, 2014. — Т. 2. — С. 493. — 1000 экз. — ISBN 978-5-9950-0341-0.