考中央航校，但遭到父母反对。1933年高中毕业依照父命考上燕京大学。但他再报考中央航校，也获得录取，进入杭州笕桥航校第三期就读，期间感染伤寒耽误了时间。在分科教育时，衣复恩选了轰炸科，于1936年第五期毕业，成为飞行军官。衣复恩先后历经了两广事变与西安事变。芦沟桥事变之后抗战军兴。期间曾经奉令轰炸上海虹口的日军海军陆战队司令部与日本海军侵华的旗舰出云号。衣复恩驾驶的美国诺斯洛普公司制造的伽玛－2E单引擎轰炸机，日军的一颗子弹从衣复恩座机的右下方射入机舱，穿进他右腿的裤管再斜窜而出，衣复恩却毫发无伤。