（二）参加徐州会战
徐州会战时，中国战机从归德（今商丘）机场出发，对日军阵地进行轰炸，迎战敌机。3月24日，中国飞机14架自归德出发，袭炸临城、韩庄一带敌军，返回途中遭遇18架日机的袭击，经激战，击落、击伤敌机3架，中国3名飞行员牺牲。
空军连续袭击滕县、枣庄、峄县、台儿庄等地之敌。4月10日，中国18架战机袭击从台儿庄溃退的日军，返航途中，在飞抵归德以东马牧集（属虞城）空域，与企图进行拦截的日机14架激战，击落敌机2架，击毙敌中队长加藤建夫大尉。中国2名飞行员牺牲。
5月间，中国空军轰炸永城、蒙城一带日军。5月20日，中国空军10架驱逐机正要袭击兰封日军时，日本的24架战斗机突然赶至，将中国飞机包围。中国飞行员与日机殊死搏斗，因敌众我寡，中国飞机被击落6架，6名飞行员牺牲。
（三）武汉大空战
1937年11月下旬国民政府军政机关临时迁到武汉后，日本航空队经常空袭武汉，中苏空军与日机多次激烈空战，取得击落日机多架的战果。
武汉抗战时期以“二一八”“四二九”“五三一”三次大空战最为有名。
1938年2月18日，日机袭击汉口。中国空军战机分别从汉口、孝感机场升空拦截。空军第4大队大队长李桂丹率队击落日机14架，但李桂丹与队长吕基淳，队员巴清正、王怡、李鹏翔5人壮烈殉国。