南海鹰扬 1938年，水彩画，42厘米×30厘米

1938年5月10日，在汉口、南昌的中国空军组成几个飞行队入驻广东。11日，中国空军挟带炸弹，一日之内三次远征南海，在万山群岛附近炸沉日舰2艘，重创2艘，击落日机3架，击伤3架，中国空军从此威震南海。

1937年12月南京沦陷后，武汉成为中国的“战时首都”。日军倚仗空中优势，频频对武汉进行狂轰滥炸，妄图“以炸迫降”。中苏空军联合作战，给日军以有力的反击。1938年2月18日，日军出动38架战机刚接近武汉市郊，中国空军战斗机群就予以有力拦击，创造了12分钟击落敌机12架的奇迹，赢得了武汉抗战时期的首次空中大捷。

1938年4月29日，是日本的天长节（即天皇生日）。为了向天皇祝寿，日本海军第2航空舰队出动27架战斗机、18架轰炸机袭击武汉。得到情报后，中国空军第3大队、第4大队、第5大队出动19架飞机，苏联援华空军志愿队出动45架战斗机，迎战敌机。在武汉上空，中国空军健儿与敌机展开了殊死搏斗，血战半小时，击落日机21架。在这次空战中，年仅21岁的陈怀民驾机与4架敌机格斗，击落1架敌机后，陷入5架敌机的重围之中。在机身中弹起火后，陈怀民放弃了跳伞生还的希望，毅然向敌机猛冲过去，与敌同归于尽。

1938年5月19日，中国空军远征队，在空军第14队队长徐焕升、第19队副队长佟彦博的带领下从武汉起飞，第一次浩浩荡荡越过无边无际的东海，飞临日本上空。在日本长崎、福冈、久留米、佐贺及九州各城市散发传单20多万张，并侦察日本军港及机场情况。

在散发的传单中，有《中华民国空军将士和中日人民亲善同盟告日本国民书》，其中写道：“我们的目的，不是要伤害贵国人民的生命财产。我们是向日本国民说明贵国的军阀，在中国领土上作着怎样的罪恶。”在《中华民国全国民众告日本国民书》中写道：“早从昭和六年，贵国军阀就对人民这样宣传：满洲是日本的生命线，只要满洲到手，就民富国强。可是占领满洲，今已七年。在这七年之间，除了军部的巨头做了大官，成了暴发户以外，日本人民得到些什么呢？只有沉重的税收，昂贵的物价，贫困与饥饿，疾病和死亡罢了！”这些传单是威力很大的精神炸弹，对日本侵略者是沉重的打击。

1939年5月3日上午9点，36架日本轰炸机从汉口机场起飞，4小时后飞抵重庆。下午1点半轰炸开始，短短半小时内，每架飞机丢完了各自携带的750公斤炸弹。这次轰炸，673人死亡，350人受伤，重庆的街道房屋大量被毁。夜幕降临，重庆约20万人无处过夜。第二天傍晚，日机又在重庆投下了126枚炸弹，死3318人，伤1937人，是战争史上死伤首次超过5000人的空中大屠杀。

日军攻占太原后，为了进袭西安、汉中、兰州等西北重地，在山西运城扩建了一个较大的飞机场。1939年7月25日，中苏空军组织机队奇袭了运城，机队是从成都起飞的，飞临运城日军机场时，日军飞机数十架排列在机场两旁。日军没料到中国飞机会来袭击，因而来不及起飞截击。中苏空军以日军重型轰炸机为目标，投弹40多枚，转瞬间，运城机场成为一片火海。这次闪电奇袭，炸毁日机30余架，是抗战以来最成功的奇袭轰炸。