Các tổ bay Mi-4, tuy tuổi đời còn rất non trẻ, kinh nghiệm bay chưa nhiều nhưng đã cùng các loại máy bay khác của Trung đoàn 919 tham gia phục vụ liên quân trong chiến đấu như: Vận chuyển vũ khí, đạn dược, lương thực, thực phẩm; chuyển thương binh về tuyến sau; đưa đón cán bộ cấp cao của bạn.
Tháng 10 – 1960, Liên Xô cử các chuyên gia hàng đầu của lực lượng không quân cùng 44 máy bay vận tải và một số tổ lái sang Việt Nam lập cầu hàng không giúp cách mạng Lào, trong đó có 10 trực thăng.
Các giáo viên bay Liên Xô tích cực kèm cặp, huấn luyện giúp phi công của ta nhanh chóng tích lũy được kinh nghiệm.
Các tổ bay đã hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ chi viện cho liên quân. Nhờ có chi viện tích cực của không quân nên bộ đội Pa thét Lào và quân tình nguyện Việt Nam đã nhanh chóng giải phóng Xầm Nưa, Phông Xa lì và phần lớn diện tích của tỉnh Xiêng Khoảng - một địa bàn chiến lược có cánh đồng Chum và sân bay, tạo thêm điều kiện thuận lợi cho Không quân ta hoạt động.
Ngày 15-12-1960, Cục Không quân nhận lệnh chuẩn bị trực thăng Mi-4 làm nhiệm vụ đặc biệt ở Lào. Thượng tướng Văn Tiến Dũng, Tổng Tham mưu trưởng trực tiếp giao nhiệm vụ cho Cục trưởng Cục Không quân và tổ bay.
Chiếc trực thăng Mi-4 chuyên chở lãnh đạo cấp cao trong thời kỳ chiến tranhhiện được trưng bày tại Bảo tàng PK-KQ.
Sau khi nhận nhiệm vụ, Đại tướng Võ Nguyên Giáp đã gặp gỡ, động viên tổ bay. Đại tướng nhắc nhở: Đây là một nhiệm vụ đặc biệt, lại bay trên vùng có chiến sự, Đảng và Quân đội tin các đồng chí, giao nhiệm vụ này cho các đồng chí. Yêu cầu tổ bay chuẩn bị tốt mọi mặt để hoàn thành. Trong trường hợp xấu nhất, nếu bị địch bắt thì tuyệt đối không được xưng khai.
Tổ bay xác định đây là chuyến bay thực sự cam go, phức tạp. Ngoài tổ bay 4 người gồm: Phi công Phạm Đình Cường (lái chính), Hoàng Trọng Khai (lái phụ), Lương Nhật Nguyễn (dẫn đường), Lê Văn Lạo (cơ giới trên không) còn có thêm 5 đồng chí của Bộ Tổng Tham mưu và Tổng cục Chính trị cùng đi.
Nhiệm vụ được giao là đến một địa điểm cách Văn-Viêng 25 km để đón một cán bộ cấp cao của Lào. 11 giờ 30 phút ngày 16-12- 1960, máy bay cất cánh từ sân bay Gia Lâm. Sang Sầm Nưa tiếp dầu xong máy bay tiếp tục hành trình.
Do thời tiết xấu, bay trên mây ở độ cao 3000m, không có đài định vị mặt đất, cự ly bay vượt ngoài tầm sóng thông tin liên lạc của ta, gió trên cao thay đổi liên tục. Tổ bay đã không phát hiện được độ lệch nên chệch đường bay, không còn khả năng khôi phục địa tiêu và bị lạc đường hoàn toàn.
Trời đã về chiều, nhiên liệu gần cạn, máy bay phải hạ cánh bắt buộc xuống vùng rừng núi để xác định lại vị trí. Sau khi biết đã lạc sang đất Thái Lan và không đủ điều kiện trở về nơi quy định, tổ bay quyết định hủy máy bay và tổ chức thành một đơn vị chiến đấu, xây dựng quyết tâm tìm đường trở về Tổ quốc.
Qua 17 ngày đêm chịu đói và rét, vượt qua bao sông, suối và đường rừng núi vô cùng gian khổ, lại bị kẻ địch ráo riết truy lùng, các thành viên tổ bay và đoàn công tác vừa phải chống trả để bảo vệ lực lượng vừa tìm đường về cơ sở bạn, một đồng chí trong đoàn trong khi chiến đấu với địch đã hi sinh anh dũng.
Đến ngày 15-3-1960 đoàn mới về tới Tổ quốc trong sự mừng vui khôn xiết của đồng đội. Tuy mục đích của chuyến công tác không thành công, nhưng các thành viên đã thể hiện lòng trung thành vô hạn với Tổ quốc, bản lĩnh kiên cường.
Để ghi nhận hành động anh dũng của họ, Cục trưởng Cục Không quân đã khen ngợi và các thành viên tổ công tác đã được Nhà nước tặng thưởng Huân chương chiến công hạng Ba. Thời gian tiếp theo, lực lượng Mi-4 lại tích cực tham gia các nhiệm vụ quan trọng, chi viện cho các chiến trường.
Vào tháng 5- 1961, tổ bay Mi-4 gồm các phi công Bích, Cận, Thành nhận lệnh đến Mường Lát (Thượng Lào) chở thương binh về nước. Bay trên đất địch, súng bộ binh bắn lên dữ dội, nhưng tổ bay vẫn đến đúng địa điểm đón thương binh về sân bay Vinh an toàn.
Tháng 6-1961, tổ bay Mi-4 tiếp tục hoàn thành chuyến bay chở Hoàng thân Xu-pha-nuvông, Xu- pha- na-phu-ma họp Hội nghị "3 ông hoàng" ở Na-mon.
Năm 1962, trong chiến dịch Nậm Thà, các tổ bay Mi-4 đã tham gia chở đạn lên các điểm cao; bay trinh sát và chỉ thị mục tiêu cho pháo binh; trực ban thường xuyên tại Mường Xài để phục vụ Bộ chỉ huy Chiến dịch.
Cùng các loại máy bay khác, trực thăng Mi-4 đã bay được 120 lần chuyến, chuyển hàng trăm thương binh nặng về tuyến sau, cung cấp cho chiến tuyến hàng chục tấn vũ khí, đạn dược cũng như lương thực, thực phẩm.
Tại Hội nghị tổng kết chiến dịch, Thượng tướng Văn Tiến Dũng đã chuyển lời ngợi khen của Trung ương Đảng, Quân ủy Trung ương và Bộ Quốc phòng đến tất cả các đơn vị tham gia chiến dịch và khẳng định:
"Không quân vận tải của quân đội ta mới ra đời, tuy còn non trẻ, nhưng rất mưu trí, dũng cảm, hoàn thành xuất sắc nhiệm vụ góp phần quan trọng tạo nên thắng lợi chung của chiến dịch".
Trong chiến công ấy có một phần không nhỏ của các tổ bay Mi-4.