民国空军参与了多场战役，包括攻击长江沿岸的日本帝国海军军舰以及支援淞沪会战。此时中华民国空军主力战斗机机型是柯蒂斯霍克II战斗机与霍克III战斗机。1937年8月14日，日本帝国海军轰炸机轰炸杭州笕桥机场，遭中华民国空军攻击而退败。因此8月14日被定为中华民国的空军节。1938年5月，中华民国空军出动两架B-10轰炸机至日本本土投放传单。到了战争中期，日本帝国海军的情报单位破解中国军队的无线电密码，使中华民国空军受到打击。。第二次中日战争（第二次世界大战）的中后期，陈纳德等外籍飞行员的加入、以及美国加入