Dywizjon ten został zorganizowany 8 października 1940 roku na lotnisku w Renfrew leżącym niedaleko Glasgow. Jego pełna nazwa brzmiała: „309 Polish Army Cooperation Squadron”, czyli „309 Polski Dywizjon Współpracy z Wojskiem”. Już w sierpniu 1940 roku podpisano umowę gwarantującą zbudowanie podobnego dywizjonu w Wielkiej Brytanii. W skład całego personelu weszli zarówno piloci, jak i technicy wywodzący się z przedwojennych eskadr obserwacyjnych. Jako znak rozpoznawczy na kadłubach samolotów malowano litery AR, a od 1944 roku – WC. Piloci nosili jedwabne szaliki w kolorze granatowym w białe groszki. Święto dywizjonu przypadało 5 grudnia – jako pamiątka wykonania pierwszego lotu operacyjnego. Odznaka dywizjonu przedstawiała dwie strzały oraz złoty numer dywizjonu – 309. Pierwszym dowódcą brytyjskim dywizjonu został w/cdr N. Mason, a polskim – ppłk pil. Zygmunt Pistl. Na początek dywizjon został wyposażony w samoloty typu Westland „Lysander” – jednosilnikowe, dość wolne i dwuosobowe (pilot i nawigator) maszyny. Rozpoczęło się szkolenie odbywające się na zasadach lotów rozpoznawczych pojedynczymi samolotami. Załogi szkolono również w dziedzinie współpracy z artylerią. 5 grudnia 1940 roku dywizjon osiągnął gotowość bojową.
W nalotach niemieckich na lotnisko Renfrew od 12 do 14 marca zginęło kilka osób z personelu, tym samym dywizjon przesunięto na lotnisko Dunino – 15 maja. W drugiej połowie roku lotnictwo współpracy zostało zlikwidowane, a sam dywizjon 309 został zreorganizowany i przydzielony do zadań rozpoznania taktycznego. Szkolenia odbywały się od wiosny 1942 roku na lotnisku Gatwick. Tym samym piloci zaczęli latać na nowych maszynach typu North American „Mustang” Mk-I. Oprócz dwóch istniejących eskadr utworzono jeszcze jedną – „C”. Eskadrę dowodzoną przez kpt. pil. Macieja Piotrowskiego przesunięto na lotnisko Crail. W lipcu eskadra ta bazowała jeszcze na lotnisku Inverness. Niestety, lotnicy nie mogli sprawdzić się w większych zadaniach. Z tego powodu kpt. inż. Janusz Lewkowski dopuścił się pewnego rodzaju niesubordynacji i odleciał nad Norwegię, gdzie zaatakował cele wojskowe. Za samowolę dostał naganę, ale też i pochwałę za udowodnienie, że „Mustangi” nadają się do dalekich lotów i wykonywania nawet tak niebezpiecznych zadań. 26 października eskadry A i C przeniosły się na lotnisko Findo Gask, zaś eskadra B – na Gatwick. Już 28 grudnia eskadrę B przeniesiono również na Findo Gask. Niestety, nie nadawało się ono dla „Mustangów”, co spowodowało, iż dywizjon wylądował w Peterhead. 14 lutego 1943 roku ppłk przekazał dowództwo mjr pil. Jackowi Piotrowskiemu. W następnym miesiącu eskadra A otrzymała upragnione „Mustangi”, których do tej pory nie miała. Eskadrę C natomiast rozwiązano. Od 8 marca dywizjon przebywał na lotnisku w Kirknewton. W styczniu 1944 roku zapadła decyzja o przemianowaniu dywizjonu – wyposażono go w samoloty typu Hawker „Hurricane” Mk-IV, a w kilka dni później zmieniono je na „Hurricane” Mk-IIC. 23 kwietnia dywizjon znalazł się na lotnisku East Lothian.
Dywizjonem dowodzili:
od 8 października 1940 – ppłk pil. Zygmunt Pistl
od 12 lutego 1943 – mjr pil. Witold Jacek Piotrowski
od 15 października 1943 – kpt. pil. Maciej Piotrowski
od 3 kwietnia 1944 – kpt. pil. Jerzy Gołko
od 9 września 1944 – kpt. pil. Antoni Głowacki
od 7 sierpnia 1945 – kpt. pil. Henryk Pietrzak
Eskadra B znalazła się tymczasem w Acklington. 1 września dywizjonowi dostarczono „Mustangi” Mk-I, a 20 października najnowsze „Mustangi” Mk-III. 12 grudnia dywizjon znalazł się w składzie 133. Polskiego Skrzydła Myśliwskiego. Odtąd miał za zadanie ubezpieczanie wypraw bombowych oraz zwalczanie celów naziemnych. 9 kwietnia dywizjon zestrzelił na pewno 3 samoloty wroga i jeden uszkodził. 25 kwietnia dywizjon wykonał ostatni lot bojowy, rozwiązano go 6 stycznia 1947 roku, gdy znajdował się na lotnisku Coltishall.
Wysiłek bojowy:
1230 lotów bojowych, czas – 3228 godzin, zestrzelono na pewno 4 samoloty, 3 uszkodzono. Straty wyniosły jednego pilota, a straty treningowe – trzech pilotów i jednego nawigatora, który był Brytyjczykiem.
