寺机场为抗日战争时期中国西部重要的空军基地。1941年3月14日，日本空军欲从沱江北空袭成都，中方因为情报有误，导致未得知日军有零式舰上战斗机护航而遭惨败。激战中，中国第5大队队长、归国华侨黄新瑞、副大队长岑泽鎏、中队长周灵虚、分队长江东胜、飞行员任贤、林恒（林徽因的弟弟）、袁芳柄、陈鹏扬8人牺牲。1943年，双桂寺机场被列为美国空军第十四航空队在中国的基地机场之一。
1949年后.1956年12月12日，中国人民解放军总参谋部将成都双桂寺机场划归民航使用，并更名“成都双流机场”。