В марте 1943 года, после настойчивых просьб, К. А. Евстигнеева направляют на фронт. До конца войны он совершил 300 боевых вылетов, 120 раз участвовал в воздушных боях и лично сбил 56 вражеских самолетов.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 2 августа 1944 года Кириллу Алексеевичу Евстигнееву присвоено звание Героя Советского Союза. 23 февраля 1945 года за новые боевые подвиги в воздушных боях он удостоен второй медали «Золотая Звезда». Награжден также многими орденами и медалями.
В парке города Шумихи установлен бронзовый бюст дважды Героя Советского Союза К. А. Евстигнеева.
После войны окончил Краснознаменную военно-воздушную академию, а затем Академию Генерального штаба. Многие годы служил в рядах Советской Армии. С октября 1972 года генерал-майор К. А. Евстигнеев находится в запасе. Живет в Москве.
Неумолчно с рассвета и до заката гудел аэродром. Поднимая пыль, взлетали истребители. Один впереди, за ним по двое — крыло в крыло. Так треугольником они вклинивались в небо и таяли в синеве. На этот раз на задание шли четыре «Лавочкиных». Командовал четверкой старший лейтенант Александр Гомолко. Ведомым был уже опытный, «обстрелянный» летчик Кирилл Евстигнеев. Это был его девятнадцатый боевой вылет. Девятнадцатый… Еще около трех сотен боевых вылетов совершит храбрый сокол, но этот, за который он получил первую боевую награду, запомнится на всю жизнь.
…Был на исходе апрель 1943-го. Гитлеровцы усиленно готовились к реваншу за поражение под Сталинградом — Курской битве. В районе Курска и Орла они сосредоточили огромные пехотные, танковые и авиационные силы. Наши войска готовили контрудар. Командование воздушной армией разработало план уничтожения вражеских самолетов на их аэродромах. Суть операции заключалась в том, что самолеты всех типов — бомбардировщики, штурмовики, истребители — налетали на один или сразу на несколько аэродромов и уничтожали самолеты, спецтехнику, живую силу противника. Чтобы, завидев армаду, вражеские самолеты не успели взлететь, аэродром предварительно блокировался самолетами.
На выполнение такого задания в районе Харькова и шла четверка Гомолко. Было раннее утро, ярко светило солнце, но густая дымка закрывала землю от глаз пилотов, поэтому шли на высоте 1500—1800 метров. Зенитные орудия немцев заговорили лишь тогда, когда смельчаки со спокойствием хозяев уже «висели» над аэродромом, зорко наблюдая за действиями противника.
Примерно 60 самолетов было на стоянках, неистово били зенитки. Особенно назойливо работала одна — на северо-восточной окраине аэродрома.
— Товарищ старший лейтенант, — попросил Евстигнеев, — разрешите заняться?
— Действуйте! — последовал ответ. Евстигнеев развернул самолет на северо-восток, и вскоре зенитка смолкла.
— В этот момент, — рассказывает Кирилл Алексеевич, — мы увидели, что со стороны фронта на одной с нами высоте идет четверка «мессершмиттов». Командир принял решение: «Атаковать!» Мы были в выгодном положении и быстро развернули свои машины. Фашисты не ожидали нашего появления, к тому же, возвращаясь после задания, имели мало горючего. Они кинулись наутек, не приняв боя, а мы не стали преследовать, чтобы не отклоняться от выполнения задания.
Приближалось время прибытия наших бомбардировщиков, и легкие «Лавочкины» набирали высоту, чтобы не попасть под удар своих. Вскоре посыпались бомбы, загрохотали взрывы. Удар был так удачен, что более половины вражеских самолетов уже никогда не поднялись в воздух. Наши машины уходили домой, а на аэродроме продолжали рваться цистерны, неистовствовал огонь…
Вечером того же дня в полк прибыл командир корпуса генерал Подгорный.
Выстроили личный состав. Старшему лейтенанту Гомолко генерал вручил орден Красного Знамени, ведущему второй пары лейтенанту Гривкову — орден Отечественной войны I степени, а двум ведомым, одним из которых был старший сержант Кирилл Евстигнеев, — орден Отечественной войны II степени.
…Памятным стал и день 8 июля 1943 года. Двенадцать «Лавочкиных» шли в район Прохоровки. Задание — прикрыть наши войска от ударов авиации противника. Уже у самой цели летчики заметили три девятки «юнкерсов», шедших на высоте примерно 2500 метров. Их сопровождали 16 «мессершмиттов».
— Внимание! — скомандовал командир. — Будем атаковать.
Пара за парой восемь наших истребителей ринулись в атаку. Кирилл Евстигнеев крепче сжал штурвал. Он ловко увертывался от огня вражеского самолета, бросая машину вверх-вниз… Огонь пушек советского самолета настиг фашистскую машину раньше. Вспыхнув, «юнкерс» круто пошел к земле. Но тут наши летчики увидели, что еще одна группа «юнкерсов» в сопровождении истребителей пытается прорваться на восток.
Новая команда командира «В атаку!» выполнена точно. Истребители, к которым в этот момент подошла помощь, вновь ринулись на врага.
Кирилл сбил еще одного фашиста. Вражеская машина с большим шлейфом дыма устремилась к земле, но летчик сумел перевести ее на планирование.
— Врешь, не уйдешь! — и Евстигнеев снова устремился в атаку. Лишь после того, как фашист врезался в землю, он выровнял свой самолет и присоединился к товарищам. Кстати, все они дрались отважно, и восемь вражеских самолетов догорали на земле, из них три, сбитые Евстигнеевым.
Ровно через месяц, когда на счету храброго сокола было уже 33 боевых вылета, 22 воздушных боя и 7 сбитых немецких самолетов, во внезапной атаке немецкого истребителя-охотника погибла его машина. Сам Кирилл Алексеевич выбросился с парашютом с обожженным лицом, руками, перебитыми ногами. Товарищи считали его погибшим, а он приземлился на нейтральной полосе, был подобран санитарами и доставлен в полевой госпиталь.