机场1941年冬珍珠港事件后，机场开始大规模扩建，以备未来美国陆军航空队使用。1942年6月3日，衢州机场被日军占领。1954年4月22日，驻衢机场高炮51营击落击伤侵入螺旋桨战机各一架。1956年6月22日午夜至23日凌晨，时任中国人民解放军空军第12师34团团长鲁珉驾驶米格-17战斗机从衢州机场起飞，在江西省广丰，上饶地区击落了中华民国空军进入大陆的B-17轰炸机一架，首创中华人民共和国国土防空夜间击落敌机的战例。1998年4月27日夜，驻衢中国人民解放军空军29师两架歼-7D型战斗