1 września 1940 roku został sformowany kolejny polski dywizjon bombowy. Nadano mu imię marszałka Józefa Piłsudskiego. Personel dywizjonu stanowili lotnicy przybyli z Francji po jej klęsce w czerwcu tego samego roku. Odznaka dywizjonu przedstawiała skrzydło polskiej husarii, z elementami przynależności do RAF-u i PSP po bokach. Wymalowana była również cyfra 305 – numer dywizjonu. Na kadłubach samolotów z dywizjonu „Ziemi Wielkopolskiej” malowano litery SM. Po zorganizowaniu lotników ich pierwszym dowódcą został ppłk nawigator Jan Jankowski. Podobnie jak i innym polskim dywizjonom bombowym, dywizjonowi 305 przydzielono samoloty typu Fairey „Battle”. Natomiast jeszcze w trakcie szkolenia lotnicy dostali nowe maszyny typu Vickers-Armstrong „Wellington” Mk-1. Nowy sprzęt otrzymali 23 listopada 1940 roku. Wraz ze wzrostem jakości sprzętu wzrosła liczba personelu, który teraz wynosił około 400 osób. 2 grudnia dywizjon został przeniesiony na lotnisko w Syerston, gdzie kontynuowano szkolenia.
4 kwietnia 1941 roku nowym dowódcą dywizjonu został ppłk pil. Bohdan Kleczynśki, zastąpił on Jana Jankowskiego. Potem dywizjonem dowodzili jeszcze: od 8 sierpnia 1941 mjr Robert Beill, 21 czerwca 1942 mjr Kazimierz Śniegula, 17 stycznia 1943 mjr Tadeusz Czołowski, 28 lipca 1943 kpt. Kazimierz Konopasek, 1 sierpnia 1944 mjr Bolesław Orliński, 1 lutego 1945 mjr Stanisław Grodzicki, 14 lutego 1946 mjr Ryszard Referowski pełniący tę funkcję do rozwiązania jednostki. Wspomnieć należy, że dywizjon podlegał 1. Grupie Bombowej. Pierwsza próba na polu walki przypadła na noc z 24 na 25 kwietnia, kiedy to trzy załogi z polskiego dywizjonu wzięły udział w bombardowaniu Rotterdamu, ten dzień ogłoszono świętem dywizjonu. Pierwsze straty przyszły z kolejną wyprawą bombową, gdzie został zestrzelony „Wellington” z Polakami na pokładzie – czterech lotników uratowało się, dostając się potem do niewoli, natomiast dwóch zginęło. Kolejna tragedia wydarzyła się zaledwie kilka dni później – w nocy z 9 na 10 maja została zestrzelona polska załoga, samolot eksplodował w powietrzu. Z 13 na 14 czerwca dywizjon brał udział w bombardowaniu doków z niemieckimi okrętami – „Sacharnhost” i „Gneisenau”. Z wyprawy wszyscy powrócili do bazy. Jednak szczęście nie dopisało już w nocy z 18 na 19 czerwca, kiedy to bombardowano Bremę. Został wtedy zestrzelony kolejny polski „Wellington”. Kolejne miesiące nie przyniosły drastycznych zmian – Polacy latali nad miasta niemieckie, zrzucając swój śmiercionośny ładunek, a straty rosły. 20 lipca dywizjon został przeniesiony na lotnisko w Lindhome, gdzie komendantem został inż. pil. Wacław Makowski. 6 sierpnia dwie załogi zostały zestrzelone, lecz nie wszyscy zginęli. Chociażby mjr Ścibor, który dostał się do niewoli. Niestety 27 września wydarzył się feralny wypadek – w złych warunkach atmosferycznych na ziemię spadł jeden z polskich bombowców, oprócz załogi (tylko dwóch lotników się uratowało) zginęły trzy osoby cywilne. W nocy z 30 na 31 maja 1942 roku dywizjon brał udział w nalocie bombowym na Kolonię obok tysiąca innych samolotów.
Nalot tysiąca bombowców powtórzono, atakując Bremę – w nocy z 25 na 26 czerwca – zginął wtedy ppłk pil. Stanisław Skarżyński. Gdyby nie napływ nowych lotników, w kwietniu 1943 roku dywizjon mógł zostać rozwiązany, na szczęścia siła bojowa zwiększyła się, a co za tym idzie załogi miały pilotów. W tym samym miesiącu dywizjon otrzymał szybsze, nowsze samoloty – „Wellingtony” Mk-X. Od teraz w każdą noc odbywały się wyprawy w głąb Niemiec, podczas których bombardowano największe miasta III Rzeszy. 22 czerwca dywizjon przeniesiony został na lotnisko w Ingham, a 3 sierpnia zaczęła się reorganizacja bowiem przydzielono go do Second Tactical Air Force. 5 września dywizjon przeniósł się ponownie, trafiając do Swanton Morley. Otrzymano również nowe samoloty typu North American B-25 „Mitchell”. Od tej pory bombardowano nie tylko miasta, ale i rozmaite cele naziemne, jak chociażby wyrzutnie pocisków V-1. 19 listopada dywizjon znalazł się na lotnisku w Lasham i tam otrzymał nowy sprzęt w postaci samolotów typu De Haviland „Mosquito”. Od tej chwili nie był to już tylko dywizjon bombowy, lecz myśliwsko-szturmowy. Rozpoczął się okres kolejnych szkoleń polskich załóg. Braki w kadrze nawigatorskiej uzupełniano Brytyjczykami. Gdy rozpoczęła się inwazja na Normandię dywizjon miał za zadanie ostrzeliwanie celów naziemnych – stacji, mostów, oddziałów wojskowych nieprzyjaciela. Równocześnie przeprowadzono kilka akcji ataków na cele ważniejsze niż te komunikacyjno-transportowe. 31 sierpnia dywizjon ostrzelał zbiorniki benzyny, a 2 sierpnia specjalną szkołę niemiecką, która szkoliła ochotników w dziedzinie sabotażu. Straty były znaczne, w samym tylko listopadzie dywizjon stracił aż cztery załogi i pięć samolotów.
Nawet podczas lotów treningowych dochodziło do wypadków, podczas których ginęli ludzie. 24 września zderzyły się dwa samoloty. 19 listopada dywizjon 305 został przeniesiony na lotnisko we Francji, a dokładniej do Epinoy. Warunki na lotnisku były trudne, co sprawiało, że miejsce to nie było zbyt lubiane przez lotników, którzy po ciężkim dniu raz musieli nawet odśnieżyć (Wacław Król mówi o tym wyraźnie) pas startowy. W styczniu następnego roku polskie załogi zaczęły odchodzić z dywizjonu, co sprawiło, że większość lotników była teraz Brytyjczykami. 22 lutego odbyła się operacja „Clarion”, w której wśród 7000 alianckich samolotów 19 maszyn pochodziło z dywizjonu 305. W kwietniu, praktycznie ostatnim miesiącu wojny, dywizjon stracił dwie załogi brytyjskie, strat wśród Polaków nie było. Ostatni lot bojowy lotnicy z 305 dywizjonu „bojowo-myśliwskiego” odbyli w nocy z 25 na 26 kwietnia. Dywizjon został rozwiązany w styczniu 1947 roku.
Statystyki dywizjonu 305:
1940 – brak
1941 – 284 loty bojowe, nalot bojowy – 1480 godzin, straty – 66 poległych lotników.
1942 – 587 lotów bojowych, nalot bojowy – 3273 godzin, straty – 56 lotników, 30 dostało się do niewoli.
1943 – 251 lotów bojowych, nalot bojowy – 1337 godzin.
Ogólem
Bomber Command:
1117 lotów, czas – 6056 godzin, zrzucono 1900 ton bomb, stracono – 126 poległych, 76 wziętych do niewoli oraz 46 samolotów.
2. TAF:
2310 lotów w nocy i 158 w dzień, łączny czas – 6971 godzin, zrzucono 1213 ton bomb, straty wyniosły – 22 poległych i 3 zaginionych oraz 35 samolotów. Straty Brytyjczyków wyniosły 18 poległych i 1 wzięty do niewoli.