Теперь это должно было быть элитное подразделение, укомплектованное лучшими пилотами, которых мог найти Клещёв. Среди отобранных был Сергей Долгушин. Два сына Анастаса Микояна и несколько лётчиц из женского 587 ИАП.
Полк возвратился на фронт к Сталинграду и его первый боевой вылет состоялся 16 сентября, в ходе начавшегося тремя днями раньше наступления. Этот период был опять отмечен активными боевыми действиями —
пилоты выполняли по пять-шесть полётов в день, и к концу месяца в полку осталось всею треть самолётов и 15 лётчиков.
Во время одного из первых вылетов по возвращении на фронт. Клещёв сбил над Кубанью Bf 109 и Ju 87, но 19 сентября он был сбит. Ему удалось выпрыгнуть с парашютом, но он получил ожог и был направлен в госпиталь. Исполняющим обязанности командира полка был назначен А.Ф.Семенов. 3 октября полк снова отвели в тыл.
С 15 июня 434 ИАП выполнил 2060 самолёто-вылетов и уничтожил 173 самолета противника. Несмотря на то, что полк трижды обновил самолётный парк, следует учитывать, что в число потерь включались не только потерянные в бою истребители, но и уничтоженные на земле, разбитые в авариях и получившие слишком серьёзные повреждения, чтобы быть отремонтированными в полевых условиях. В ноябре 1942 года 434 ИАП стал 32 ГИАП.
Клещёв погиб 31 декабря 1942 года. Он хотел полететь в Москву, чтобы встретить Новый Год с Зоей Федоровой и упорствовал в своём желании, несмотря на плохую погоду. В качестве подарка он взял с собой двух купленных гусей, которых он погрузил в отсек за кабиной своего Яка. Вечером того же дня на аэродроме появился крестьянин, который сообщил, что нашёл обломки истребителя, в кабине которого был пилот и два гуся. Клещёв совершил 380 боевых вылетов, но точное число его побед является предметом обсуждения. По официальным данным на его счету было 16 личных и 32 групповых победы, некоторые историки называют 17 и 18. а его сослуживец по 32ГИАП Степан Микоян — 24 и32. последний также утверждал, что не погибни Клещёв в катастрофе, он бы превзошел к концу войны Покрышки на и Кожедуба. После смерти Клещёва полком до мая 1943 года командовал Василий Сталин.
Одним из пилотов 434 ИАП, отобранных в апреле 1942 года Клещевым, был ранее служивший в 521 ИАП Владимир Яковлевич Алкидов. Он был ранен в первый день войны, когда Ju 88 атаковали аэродром его полка в Тернополе. После выписки из госпиталя его послали служить в 521 ИАП. Там он встретил Клещёва. который сделал его командиром звена в 434 ИАП.
