W pułku otrzymał przydział do 31. eskadry liniowej. W Centrum Wyszkolenia Oficerów Lotnictwa przeszedł przeszkolenie w zakresie pilotażu. Umiejętności pilotażowe poszerzał w 1933 r. w ramach kursu wyższego pilotażu w Grudziądzu. Po powrocie do 3. pułku został przeniesiony do eskadry myśliwskiej. W 1934 r. został awansowany na stopień porucznika. W listopadzie 1937 r. objął dowództwo nad 131. eskadrą myśliwską. Dał się też poznać jako uzdolniony sportowiec, sztafeta pływacka w skład której wchodził, zwyciężyła w pułkowych zawodach sportowych w 1938 r. W ramach dywizjonu III/3 został wydelegowany do osłaniania akcji zajmowania Zaolzia. W 1939 r. został awansowany na stopień kapitana.
Wybuch II wojny światowej zastał go na stanowisku dowódcy 131. em, która została dyslokowana na lotnisko Dzierżnica. 3 września, wraz z dwoma lotnikami eskadry, przechwycił wyprawę bombową He 111. Wspólnie zestrzelili jeden bombowiec. Następnie Zaremba i por. Lech Grzybowski przechwycili kolejną wyprawę Luftwaffe i wspólnie zestrzelili jednego He 111 na pewno a drugiego prawdopodobnie. Podczas ostatniego ataku został ciężko raniony przez strzelca pokładowego w nogę, ale zdołał powrócić na macierzyste lotnisko. Został przetransportowany do szpitala w Poznaniu a następnie do Warszawy. Po rekonwalescencji zdołał uciec 3 stycznia 1940 r.