Los aparatos fueron rearmados en Argentina con la ayuda de un equipo de técnicos franceses, comenzando inmediatamente los vuelos. Los Mirage III fueron destinados a la entonces Base Oficial de Aviación Civil, ubicada en la localidad de José C. Paz, siendo redenominado Escuadrón Mariano Moreno. La unidad comprendía un escuadrón de mantenimiento, otro de abastecimientos y el primer escuadrón de caza interceptora, encargado de operar los nuevos aviones.
El 31 May ‘73 se realiza un desfile aéreo sobre la I Brigada Aérea en El Palomar, participando por primera vez una escuadrilla de Mirage, integrada por el Vcom. Giosa en el M III I-001, el Vcom. N. Rodoni en el I-002, el My. Ignes Rosset en el I-006, y el Cap. M. E. Román en el I-005.
Durante el resto del año 1973, se desarrolla en la ahora denominada BAM M. Moreno, el primer curso de instrucción de pilotos de M III, siendo los instructores el Vcom. Rodoni, el My. Ignes Rosset como inspector, el My. FAF Jacques Picagne, los Cap. M. E. Román y D. Villar, y el primer teniente J. Sánchez, mientras que los cursantes fueron los Cap. C. Lupiañez, J. C. Sapolski, E. R. Costa y los primeros tenientes J. Farkas, F. E. Neme, H. Paez, M. Demartini, C. Gatti, J. Scherer, C. Luna, y H. Pergolini.
Los vuelos de entrenamiento se intensifican a partir de 1974, desarrollándose nuevas tácticas de interceptación y combate aire-aire, con excelentes resultados. Las bondades del sistema de armas M III serían plenamente apreciadas por la Fuerza Aérea Argentina, por lo que en 1977 se decide adquirir un segundo lote de siete M III EA. El alto grado de entrenamiento quedó reflejado en la obtención del premio “Seguridad en vuelo” otorgado anualmente por la USAF, el 2 Ene ‘75.
La creciente importancia de la unidad motivó el paso a rango de Brigada el 5 Ene ‘76, pasando a llamarse VIII Br. Aé. y su componente Grupo de Operaciones 8. El 23 Mar ‘76 se produjo la primera pérdida de un Mirage argentino, quedando totalmente destruido en un accidente durante un vuelo de entrenamiento (el M III EA I-009). El 30 Mar ‘79 se accidenta el M III DA I-001, quedando un solo biplaza en servicio. Debido a esta pérdida y dada la necesidad de intensificar la formación de pilotos de Mirage se adquieren en 1980 otros dos M III DA (I-020 y -021), que llegarían al país entre Abr y Jul. Mientras tanto, los siete M III EA adquiridos en 1977 llegan a Argentina en 1979, siendo matriculados I-013 a I-019 entregados al Grupo 8 entre Dic ‘79 y Jul ‘80.
La misión principal del Grupo 8 durante estos años fue la defensa del espacio aéreo argentino, debido a lo cual los M III son desplegados frecuentemente a distintos puntos del territorio nacional. Para estas misiones los Mirage disponían del misil aire-aire Matra R 530 de guía infrarroja o electromagnética, y de los dos cañones internos DEFA de 30 mm. Las limitaciones del R 530 en el combate evolucionante a corta distancia hicieron que en 1980 la FAA decidiera adquirir los misiles Matra R 550 Magic, de guía infrarroja, más adecuados para este tipo de combate.
Como misión secundaria, los Mirage pueden realizar misiones de ataque a tierra con bombas convencionales de caída libre o retardada, o cohetes de diverso tipo, que pueden ser llevados en 5 puntos bajo el fuselaje y las alas, o en los depósitos auxiliares de combustible equipados como portabombas.

Todas estas posibilidades de armamento hicieron que desde un principio el Grupo 8 entrenara también en misiones de caza y bombardeo, realizando simulacros de interceptación diurna y nocturna, defensa de zonas, cobertura superior para otros aviones, y ataques contra blancos terrestres. La autonomía del M III, puede incrementarse con depósitos de combustible auxiliares de 500, 1300 ó 1700 litros.

Los pilotos argentinos se acercaron a los aviones ingleses desde lo alto, tratando de maniobrar para colocarse a la cola de uno de los Harrier, pero mientras Thomas mantenía su curso, Barton giró hasta colocarse a un costado de los Mirage. A unos 8 km y tras establecer contacto visual, Perona y García Cuerva eyectaron sus depósitos auxiliares; casi inmediatamente, Thomas y Perona se cruzaron a muy poca distancia (menos de 100 metros), pero cuando el piloto argentino comenzó a virar para perseguir a Thomas, su avión fue alcanzado por un Sidewinder AIM-9L lanzado por Barton desde unos 1 500 m de distancia. El cruce de los aviones y el impacto del misil se produjo casi simultáneamente, lo que hizo pensar a Perona que había colisionado con el Sea Harrier. De todas formas, con el avión desintegrándose, el piloto argentino alcanzó a eyectarse, y poco después de llegar a tierra fue rescatado por personal de la Aviación Naval Argentina en la Isla Borbn. Mientras tanto, Thomas lanzaba un Sidewinder contra el Mirage de García Cuerva, que advirtió el disparo y se lanzó en picada entre las nubes a fin de eludirlo. La maniobra tuvo éxito, y con ambos aviones faltos de combustible, rompieron contacto. Ante la imposibilidad de retornar al continente, García Cuerva, en un valeroso esfuerzo por salvar su avión, decidió intentar un aterrizaje en la corta pista de Puerto Argentino. Lamentablemente, al salir de las nubes cerca del aeropuerto, fue derribado por la artillería antiaérea argentina, sin que el piloto pudiera eyectarse.
La noche del 1º May resultó muy oscura para el ánimo del Grupo 8. Había muerto uno de sus mejores pilotos, se habían perdido dos aviones nuevos y se llegó a la conclusión de que, bajo las condiciones planteadas, era casi imposible enfrentar al binomio Sea Harrier/AIM-9L.
Durante el resto del mes, los Mirage realizaron algunas salidas de escolta para los aparatos de ataque, mientras que se ocupaban de la protección de las bases del sur ante un posible ataque de bombarderos Vulcan.
Además de las misiones de escolta, el Grupo 8 comenzó a realizar salidas actuando como “señuelo”, simulando ataques sobre los buques británicos para distraer a los Sea Harrier y dejarle el camino libre a los cazabombarderos “verdaderos”. Este tipo de operaciones tuvo su máximo éxito el 8 Jun, cuando los Sea Harrier fueron tras los Mirage mientras los A-4B del Grupo 5 destruían los buques de desembarco británicos Sir Galahad y Sir Tristram en Bahía Agradable.
Las misiones del Grupo 8 continuaron sin mayores incidentes hasta la misma noche del 14 Jun (la última de la guerra), cuando una pareja de Mirage escoltó a los Canberra del Grupo 2 de Bombardeo que atacaron las posiciones británicas en Monte Kent. De esta manera, terminaba la guerra para el Grupo 8, habiendo efectuado 47 misiones de cobertura y 9 salidas de diversión.

Los M III volaron armados con dos misiles Matra R 550 Magic además de los cañones DEFA de 30 mm, con dos depósitos auxiliares de combustible de 1700 litros cada uno, y en ocasiones un Matra R 530 bajo el fuselaje. Los aparatos desplegados en Com. Rivadavia utilizaron los tanques de 500 litros y el R 530 en el soporte central.

Desde el sur hasta Tandil

Terminada la guerra, los M III regresaron a su base en Mariano Moreno para continuar con el entrenamiento típico de tiempos de paz, incorporando algunos cambios dictados por las lecciones aprendidas durante el conflicto.
Debido a que los cazabombarderos argentinos realizaban sus penetraciones sobre las islas a bajísimo nivel, los Sea Harrier pudieron operar siempre a cotas medias y bajas, donde se encontraban “más a gusto” que los Mirage, diseñados para operar a mayor altura. Por lo tanto, el Grupo 8 intensificó sus prácticas de combate evolucionante a baja y mediana altitud, obteniendo excelentes resultados y explotando al máximo las bondades del delta francés.
También se llegó a la conclusión de que el esquema de pintura en marrón y verde resultaba inadecuado para el combate aire-aire. Se estudiaron varias posibilidades y en 1984 se aplicó un esquema de baja visibilidad provisorio sobre el M III EA I-003, en azul claro para las superficies superiores y blanco para las inferiores, manteniendo las matrículas (en negro) y las escarapelas en las posiciones habituales. Este esquema no resultó muy satisfactorio, por lo que comenzaron a probarse distintos tonos de gris, hasta que se llegó al esquema definitivo en gris claro para todo el avión, conservando sólo la bandera nacional en la deriva y las marcas del asiento eyector, todo en gris medio, desapareciendo las matrículas y las escarapelas.
El 8 Oct ‘83, durante un despliegue a Río Gallegos resultó destruido el I-016, mientras que el 25 Ago ‘87 cayó a tierra el I-014 en un ejercicio de entrenamiento, reduciendo aún más la línea de vuelo del Grupo 8. Es así como, en el marco de una amplia reestructuración de la FM, la VIII Br. Aé. fue disuelta el 7 Mar ‘88, y los M III del G8C fueron transferidos a la VI Brigada de Tandil (Buenos Aires) por lo que los Mirage pasaron a operar junto a sus “primos” israelíes, los IAI Dagger/Finger, integrados todos en el Grupo 6 de Caza, formando el II Escuadrón. Dentro de este Grupo, los M III continuaron realizando misiones de interceptación, caza, escolta y cazabombardeo, además de la formación de nuevos pilotos de Mirage, y despliegues operativos a diversos puntos del país. Los Mirage siguen siendo la punta de lanza de la Fuerza Aérea Argentina y permanecerán en servicio de primera línea hasta bien entrado el próximo siglo.