15 września adj. Ilie wziął udział w misji eskortowej. Sześć radzieckich myśliwców zaatakowało rumuńskie bombowce. IAR-y eskorty były powyżej i dowódca formacji, slt. Florin Mihailescu zarządził atak. Dumitru Ilie i jego skrzydłowy, serg. Romulus Raica, otworzyli ogień do dwóch I-16 próbujących wybić z formacji rumuńskie bombowce. Obaj Rumuni uzyskali po jednym zestrzeleniu.
Oblężenie Odessy zakończyło się w październiku. Adj. Dumitru Ilie został odznaczony krzyżem rycerskim orderu Virtutea Aeronautica. Miał wtedy wykonane 104 misje bojowe, na koncie miał pięć zestrzeleń pewnych i jedno prawdopodobne, był ranny dwukrotnie i brał udział w ośmiu atakach szturmowych.
W 1942 roku, adj. Dumitru Ilie został przeniesiony z powrotem do 6 Grupy Myśliwskiej, która wymieniła swoje PZL P.24 na IAR-81. Ilie został przydzielony do 61 Eskadry Myśliwskiej. We wrześniu jednostka rozpoczęła swoją podróż w stronę frontu stalingradzkiego. Podczas pierwszej części wyprawy, 4 września, gdy Dumitru Ilie lądował swoim IAR-81 nr 163 na lotnisku Gorlovka, zablokowało się prawe koło, a podwozie zostało złamane. Nos samolotu uderzył w ziemię w wyniku czego uszkodzone zostało śmigło. 9 września 6 Grupa osiągnęła lotnisko Tussow niedaleko Stalingradu. 14 września adj. Ilie uzyskał swoje dwa pierwsze i ostatnie zwycięstwa w 1942 roku.