Adj. Ilie odnotował swoje pierwsze zwycięstwo powietrzne 23 sierpnia 1941 roku, kiedy formacja 10 IAR-80 patrolowała obszar na zachód od Odessy. Formacja rumuńskich samolotów natknęła się na grupę pięciu rosyjskich bombowców DB-3 eskortowanych przez dwanaście I-16. Bombowce zrzuciły swój ładunek do morza i zaczęły uciekać w stronę Odessy. Podczas gdy inne IAR-y związały walką myśliwce wroga, Dumitru Ilie podążał za bombowcami. Zszedł na wysokość mniejszą niż nieprzyjacielskie samoloty i obrał za cel bombowiec z lewej strony formacji. Pierwsza seria oddana w kierunku DB-3 nie przyniosła widocznych efektów. Dopiero podczas drugiej serii lewe skrzydło bombowca zapaliło się. Samolot przechylił się na jedną stronę i zaczął ostro pikować w dół, ostatecznie rozbijając się w morzu.
Trzy dni później, 26 sierpnia, Dumitru Ilie zestrzelił jednego I-16 na północ od Odessy podczas eskortowania formacji rumuńskich bombowców z 2 Grupy Bombowej. 30 sierpnia Rumun strącił bombowiec SB-2 na południe od Odessy. Rosyjski samolot rozbił się po rumuńskiej linii frontu, a jedyny ocalały członek załogi został wzięty do niewoli.