До этого момента солдаты проходили военную подготовку в Башкирии при минимуме снаряжения — не хватало оружия, обмундирования, на учениях часто использовали муляжи. Обучение военной дисциплине проводилось в сложных погодных условиях, при сильных ветрах, температура воздуха нередко опускалась до минус 40 градусов. Плюс ко всему, новобранцев часто привлекали к общественным и хозяйственным работам, за что председатели местных колхозов получили выговор от самого Ворошилова. Единственное преимущество — в распоряжении бригады находилось не менее 700 лошадей.

Штаб 124-й осбр разместили в местечке Аксаково прямо на железнодорожной станции, военнослужащие были расквартированы в соседних селах. После переброски в Рязань бригада вошла в состав 1-й Резервной армии, акт приемки и постановки на довольствие датирован 24 мая 1942 года. Первым крупным сражением, в котором участвовали силы 124-й осбр, стала Сталинградская битва. Более семи месяцев бригада удерживала два поселка и местный тракторный завод.

Очевидцы вспоминали, что раненые солдаты писали на домах собственной кровью: «Мы из Белебея» и «Сталинград не сдадим». За два первых осенних месяца 1942 года бригада сбила 3 самолета, уничтожила 28 танков, еще 21 танк был подбит, потери со стороны немецких войск составили около 6 тысяч человек. За оборону Сталинграда это воинское формирование удостоилось особой награды — ордена Красного Знамени и стала именоваться Краснознаменной.

Солдаты и офицеры 124-й осбр участвовали в боях за Смоленск и Витебск. Руководил штабом бригады с момента ее создания полковник Сергей Федорович Горохов, который 29 августа 1942 года повел солдат в первый бой на подступах к Сталинграду. Газеты того времени писали, что ни один немецкий солдат не может похвастаться тем, что видел, как с поля боя бегут «гороховцы», они покидали места сражений лишь мертвыми.

124-я отдельная стрелковая Краснознаменная бригада была расформирована в январе 1944 года.